Evolutionary arms race
বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞানে, একটি বিবর্তনীয় অস্ত্র প্রতিযোগিতা হল সহ-বিবর্তিত জিন, ফেনোটাইপিক এবং আচরণগত বৈশিষ্ট্যগুলির প্রতিযোগিতামূলক সেটগুলির মধ্যে একটি চলমান সংগ্রাম যা একে অপরের বিরুদ্ধে ক্রমবর্ধমান অভিযোজন এবং পাল্টা অভিযোজন বিকাশ করে, যা একটি অস্ত্র প্রতিযোগিতার ভূ-রাজনৈতিক ধারণার অনুরূপ। এগুলি প্রায়শই ইতিবাচক প্রতিক্রিয়ার উদাহরণ হিসাবে বর্ণনা করা হয়। সহ-বিবর্তিত জিন সেটগুলি বিভিন্ন প্রজাতিতে হতে পারে, যেমন একটি শিকারী প্রজাতি এবং তার শিকারের (ভার্মেইজ, 1987), বা একটি পরজীবী এবং তার পোষকের মধ্যে বিবর্তনীয় অস্ত্র প্রতিযোগিতায়। বিকল্পভাবে, অস্ত্র প্রতিযোগিতা একই প্রজাতির সদস্যদের মধ্যে হতে পারে, যেমন যোগাযোগের কারসাজি/বিক্রয় প্রতিরোধ মডেল (ডকিন্স এবং ক্রেবস, 1979) বা পালিয়ে যাওয়া বিবর্তন বা রেড কুইন প্রভাব হিসাবে। বিবর্তনীয় অস্ত্র প্রতিযোগিতার একটি উদাহরণ হল লিঙ্গগুলির মধ্যে যৌন দ্বন্দ্ব, যা প্রায়শই ফিশেরিয়ান পালিয়ে যাওয়া শব্দটি দিয়ে বর্ণনা করা হয়। থিয়েরি লোডে বিবর্তনে এই ধরনের বিরোধী মিথস্ক্রিয়ার ভূমিকার উপর জোর দিয়েছিলেন যা চরিত্রের স্থানচ্যুতি এবং বিরোধী সহবিবর্তন ঘটায়। প্রতিসম বনাম অসম অস্ত্রের দৌড় অস্ত্রের দৌড়কে প্রতিসম বা অসম হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। একটি প্রতিসম অস্ত্র প্রতিযোগিতায়, নির্বাচনের চাপ একই দিকে অংশগ্রহণকারীদের উপর কাজ করে। এর একটি উদাহরণ হল আলোর প্রতিযোগিতার ফলে গাছগুলি লম্বা হয়ে উঠছে, যেখানে উভয় প্রজাতির জন্য নির্বাচিত সুবিধা হল উচ্চতা বৃদ্ধি। একটি অসম অস্ত্র প্রতিযোগিতায় বিকল্প নির্বাচনের চাপ জড়িত থাকে, যেমন চিতা এবং গজেলের ক্ষেত্রে, যেখানে চিতা শিকার এবং হত্যা করার ক্ষেত্রে আরও ভাল হয়ে ওঠে, যেখানে গজেল শিকার এবং হত্যা করার জন্য নয়, বরং ধরা এড়ানোর জন্য বিকশিত হয়। হোস্টপারাসাইট গতিশীল দুটি প্রজাতির মধ্যে নির্বাচিত চাপের মধ্যে হোস্ট-পরজীবী সহবিবর্তন অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। এই বিরোধী সম্পর্কটি প্যাথোজেনের জীবকে সংক্রামিত করার জন্য সেরা বিষাক্ত অ্যালিলের প্রয়োজনীয়তার দিকে পরিচালিত করে এবং পরজীবীবাদ থেকে বেঁচে থাকার জন্য হোস্টের সেরা প্রতিরোধী অ্যালিলের প্রয়োজনীয়তার দিকে পরিচালিত করে। ফলস্বরূপ, অ্যালিল ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সময়ের সাথে সাথে মারাত্মক এবং প্রতিরোধী জনসংখ্যার আকারের (জেনেটিক নির্বাচনের চাপের ওঠানামা) এবং প্রজন্মের সময় (মিউটেশনের হার) এর উপর নির্ভর করে যেখানে কিছু জিনোটাইপ পছন্দসইভাবে পৃথক ফিটনেস লাভের জন্য নির্বাচিত হয়। উভয় জনসংখ্যার মধ্যে জেনেটিক পরিবর্তন সঞ্চয় 1973 সালে লেই ভ্যান ভ্যালেন দ্বারা প্রস্তাবিত রেড কুইনের অনুমান অনুসারে কম ফিটনেস খরচ এবং বিলুপ্তি এড়ানোর জন্য একটি ধ্রুবক অভিযোজন ব্যাখ্যা করে। উদাহরণ ফাইটোপথোরা ইনফিস্ট্যান্স/বিন্টজে আলুর মিথস্ক্রিয়া বিন্টজে আলু মুনস্টারসেন এবং ফ্রান্সেন আলুর জাতের মধ্যে একটি ক্রস থেকে উদ্ভূত হয়। এটি 20 শতকের গোড়ার দিকে নেদারল্যান্ডসে তৈরি হয়েছিল এবং এখন মূলত ফ্রান্স এবং বেলজিয়ামের উত্তরে চাষ করা হয়। বিশেষ করে 1840 সালে ইউরোপীয় দুর্ভিক্ষের সময় আলু রোগের জন্য দায়ী ওওমাইসেট ফাইটোপথোরা ইনফিস্ট্যান। জুস্পোরগুলি (ভ্রাম্যমাণ বীজকণিকা, ওওমাইসেটসের বৈশিষ্ট্য) একটি মাইসেলিয়াম থেকে সরবরাহ করা জুস্পোরঞ্জিয়া দ্বারা মুক্ত হয় এবং কন্দ ও পাতাকে সংক্রামিত করার আগে বৃষ্টি বা বাতাসের মাধ্যমে আনা হয়। ওওমাইসেট সংক্রামক জনসংখ্যার গুণনের জন্য প্রয়োজনীয় কোষীয় ব্যবস্থার সংক্রমণের কারণে উদ্ভিদে কালো রঙ দেখা যায়। এই পরজীবীর বেশ কয়েকটি মাইক্রোস্যাটেলাইট লোকিতে মারাত্মক-তীব্র অ্যালেলিক সংমিশ্রণ রয়েছে, একইভাবে হোস্টটিতে বেশ কয়েকটি বহু-সামাজিক প্রতিরোধের জিন (বা আর জিন) রয়েছে। এই মিথস্ক্রিয়াকে জিন-ফর-জিন সম্পর্ক বলা হয় এবং সাধারণভাবে, উদ্ভিদের রোগে এটি ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়ে। দুটি প্রজাতির মধ্যে জেনেটিক প্যাটার্নের অভিব্যক্তি হল প্রতিরোধ এবং ভাইরাস বৈশিষ্ট্যের সংমিশ্রণ যাতে বেঁচে থাকার হার সবচেয়ে ভাল হয়। বাদুড় এবং মথ বাদুড় তাদের শিকার সনাক্ত এবং ধরার জন্য ইকোলোকেশন ব্যবহার করার জন্য বিবর্তিত হয়েছে। মথগুলি শিকারি বাদুড়ের ইকোলোকেশন কলগুলি সনাক্ত করতে এবং অবাধ্য উড়ানের কৌশলগুলি জাগিয়ে তুলতে বা বাদুড়ের ইকোলোকেশনকে বিভ্রান্ত করার জন্য তাদের নিজস্ব অতিস্বনক ক্লিক দিয়ে উত্তর দেওয়ার জন্য বিবর্তিত হয়েছে। নকটুইড মথের আর্কটিডি উপপরিবার তিনটি প্রচলিত অনুমানের মধ্যে বাদুড়ের ইকোলোকেশনে অনন্যভাবে সাড়া দেয়ঃ স্টার্টল, সোনার জ্যামিং এবং অ্যাকোস্টিক অ্যাপোসেমেটিক ডিফেন্স। এই সমস্ত পার্থক্য নির্দিষ্ট পরিবেশগত সেটিংস এবং ইকোলোকেশন কলের ধরণের উপর নির্ভর করে; তবে, এই অনুমানগুলি পারস্পরিক একচেটিয়া নয় এবং প্রতিরক্ষার জন্য একই মথ দ্বারা ব্যবহার করা যেতে পারে। সহানুভূতি অধ্যয়নের মাধ্যমে বিভিন্ন প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা বাদুড়ের ইকোলোকেশনের প্রতি সরাসরি প্রতিক্রিয়াশীল বলে দেখানো হয়েছে। বাদুড় এবং তাদের শিকারের মধ্যে স্থানিক বা সাময়িক বিচ্ছিন্নতা রয়েছে এমন জায়গাগুলিতে, মথ প্রজাতির শ্রবণ প্রক্রিয়াটি হ্রাস পেতে থাকে। ফুলার্ড এবং অন্যান্য। (2004) বাদুড়-মুক্ত আবাসস্থলে অ্যাডভেন্টিভ এবং স্থানীয় নকটিইড মথ প্রজাতিকে আল্ট্রাসাউন্ডের সাথে তুলনা করে দেখা যায় যে সমস্ত অ্যাডভেন্টিভ প্রজাতি তাদের উড়ানের সময়কে ধীর করে আল্ট্রাসাউন্ডে প্রতিক্রিয়া জানায়, যেখানে শুধুমাত্র একটি স্থানীয় প্রজাতি আল্ট্রাসাউন্ড সিগন্যালে প্রতিক্রিয়া জানায়, যা স্থানীয় জনসংখ্যার মধ্যে সময়ের সাথে শ্রবণশক্তি হ্রাসের ইঙ্গিত দেয়। তবে, ক্ষয় বা পশ্চাদপসরণের মাত্রা নির্ভর করে বিবর্তনীয় সময়ের পরিমাণ এবং মথ প্রজাতি শ্রবণশক্তির জন্য গৌণ ব্যবহার গড়ে তুলেছে কি না তার উপর। কিছু বাদুড় মথের শ্রবণ সীমার উপরে বা নীচে ফ্রিকোয়েন্সিতে ক্লিক ব্যবহার করে বলে জানা যায়। এটি এলোটোনিক ফ্রিকোয়েন্সি হাইপোথিসিস নামে পরিচিত। এটি যুক্তি দেয় যে পতঙ্গের শ্রবণ ব্যবস্থা তাদের বাদুড় শিকারীদের পতঙ্গের শ্রবণকে ফাঁকি দেওয়ার জন্য উচ্চ বা নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি ইকোলোকেশন ব্যবহার করতে চালিত করেছে। বার্বাস্টেল বাদুড়গুলি ইকোলোকেশনের একটি শান্ত মোড ব্যবহার করার জন্য বিবর্তিত হয়েছে, একটি হ্রাস ভলিউমে কল করে এবং শিকার মথের কাছাকাছি আসার সাথে সাথে তাদের ক্লিকের পরিমাণ আরও হ্রাস করে। ক্লিকের কম পরিমাণ সফল শিকারের পরিসীমা হ্রাস করে, তবে ফলস্বরূপ অন্যান্য, জোরে বাদুড় প্রজাতির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি সংখ্যক মথ ধরা পড়ে। মথরা উচ্চ এবং নিম্ন ইকোলোকেশন ক্লিক হারের মধ্যে পার্থক্য করার ক্ষমতা আরও বিকশিত করেছে, যা নির্দেশ করে যে ব্যাট সবেমাত্র তাদের উপস্থিতি সনাক্ত করেছে নাকি সক্রিয়ভাবে তাদের অনুসরণ করছে। এটি তাদের সিদ্ধান্ত নেওয়ার অনুমতি দেয় যে প্রতিরক্ষামূলক অতিস্বনক ক্লিকগুলি সময় এবং শক্তি ব্যয়ের যোগ্য কিনা। রুক্ষ-ত্বকের নিউট এবং সাধারণ গার্টার সাপ রুক্ষ-ত্বকের নিউটের ত্বকের গ্রন্থি রয়েছে যা একটি শক্তিশালী স্নায়ু বিষ, টেট্রোডোটক্সিন, একটি শিকারী বিরোধী অভিযোজন হিসাবে ধারণ করে। নিউটের বেশিরভাগ পরিসীমা জুড়ে, সাধারণ গার্টার সাপ বিষাক্ত পদার্থের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। যদিও নীতিগতভাবে টক্সিন একটি নল-আকৃতির প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হয় যা সাপের স্নায়ু কোষে সোডিয়াম চ্যানেল হিসাবে কাজ করে, বেশ কয়েকটি সাপের জনসংখ্যার মধ্যে একটি রূপান্তর প্রোটিনকে এমনভাবে কনফিগার করে যাতে টক্সিনের বন্ধনকে বাধা দেওয়া বা প্রতিরোধ করা যায়, প্রতিরোধ প্রদান করে। পরিবর্তে, প্রতিরোধ একটি নির্বাচিত চাপ তৈরি করে যা আরও বিষাক্ত পদার্থ তৈরি করে এমন নিউটসকে সমর্থন করে। এর ফলে আরও বেশি প্রতিরোধ প্রদানকারী মিউটেশন সহ সাপের পক্ষে একটি নির্বাচিত চাপ আরোপ করে। এই বিবর্তনীয় অস্ত্র প্রতিযোগিতার ফলে নিউটরা অন্য কোনও শিকারীকে হত্যা করার জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণের চেয়ে অনেক বেশি বিষাক্ত পদার্থ উৎপাদন করে। যেখানে গার্টার সাপ এবং নিউটস একসাথে বাস করে, সেখানে দুটি প্রজাতিতে যথাক্রমে টেট্রোডোটক্সিন এবং এর প্রতিরোধের উচ্চ মাত্রা দেখা যায়। যেখানে প্রজাতিগুলি পৃথক করা হয়, সেখানে বিষাক্ত পদার্থের মাত্রা এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা কম থাকে। যদিও বিচ্ছিন্ন গার্টার সাপের প্রতিরোধ ক্ষমতা কম, তবুও তারা নিম্ন মাত্রার বিষ প্রতিরোধ করার ক্ষমতা প্রদর্শন করে, যা টেট্রোডোটক্সিন প্রতিরোধের পূর্বপুরুষের প্রবণতার পরামর্শ দেয়। পৃথক জনসংখ্যার মধ্যে প্রতিরোধের নিম্ন স্তরগুলি বিষাক্ত পদার্থ উৎপাদন এবং প্রতিরোধের উভয়েরই একটি সুস্থতার খরচ নির্দেশ করে। উচ্চ মাত্রার টেট্রোডোটক্সিন প্রতিরোধের সাপগুলি সাপের বিচ্ছিন্ন জনসংখ্যার তুলনায় আরও ধীরে ধীরে হামাগুড়ি দেয়, যা তাদের শিকারের জন্য আরও ঝুঁকিপূর্ণ করে তোলে। নিউটসের বিচ্ছিন্ন জনসংখ্যার মধ্যে একই প্যাটার্ন দেখা যায়, যাদের ত্বকে কম বিষাক্ত পদার্থ থাকে। ভৌগলিক হটস্পট রয়েছে যেখানে টেট্রোডোটক্সিন এবং প্রতিরোধের মাত্রা অত্যন্ত বেশি, যা নিউটস এবং সাপের মধ্যে ঘনিষ্ঠ মিথস্ক্রিয়া দেখায়। প্রিডেটর হুইল্ক এবং হার্ড-শেলড বাইভালভ শিকার হুইল্ক শিকারিরা তাদের শিকারের খোল খুলতে তাদের নিজস্ব খোল ব্যবহার করত, প্রায়শই এই প্রক্রিয়ায় শিকারি এবং শিকারের উভয় খোলই ভেঙে দিত। এর ফলে বৃহত্তর-শেল শিকারের যোগ্যতা আরও বেশি হয় এবং তারপর প্রজন্মের পর প্রজন্ম ধরে আরও বেশি নির্বাচিত হয়, তবে, শিকারীর জনসংখ্যা তাদের জন্য নির্বাচিত হয় যারা বৃহত্তর-শেল শিকার খুলতে আরও দক্ষ ছিল। এই উদাহরণটি অসম অস্ত্র প্রতিযোগিতার একটি চমৎকার উদাহরণ কারণ শিকার যখন একটি শারীরিক বৈশিষ্ট্য বিকশিত করছে, তখন শিকারিরা অনেক ভিন্ন উপায়ে মানিয়ে নিচ্ছে। প্লাবনভূমি মৃত্যু সংযোজনকারী এবং পৃথক প্রজাতির ব্যাঙ প্লাবনভূমি মৃত্যু সংযোজনকারী তিন ধরনের ব্যাঙ খায়ঃ একটি অ-বিষাক্ত, একটি শিকারী দ্বারা গ্রহণ করা হলে শ্লেষ্মা তৈরি করে এবং অত্যন্ত বিষাক্ত ব্যাঙ, তবে, সাপগুলিও খুঁজে পেয়েছে যে তারা যদি তাদের বিষাক্ত শিকার খাওয়ার জন্য অপেক্ষা করে তবে শক্তি হ্রাস পায়। এই নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে, অসমতা সাপগুলিকে তাদের মৃত্যুর পরে বিষাক্ত ব্যাঙের রাসায়নিক প্রতিরক্ষা কাটিয়ে উঠতে সক্ষম করেছিল। গবেষণার ফলাফলে দেখা গেছে যে সাপটি ব্যাঙগুলিকে ধরে রাখার এবং ছেড়ে দেওয়ার সময়ের পার্থক্যের সাথে অভ্যস্ত হয়ে ওঠে, সর্বদা অ-বিষাক্ত ব্যাঙগুলিকে ধরে রাখে, এবং সর্বদা অত্যন্ত বিষাক্ত ব্যাঙগুলিকে ছেড়ে দেয়, ব্যাঙগুলি যা মাঝখানে কোথাও শ্লেষ্মা নির্গত করে। শ্লেষ্মা নিঃসরণকারী ব্যাঙের মুক্তির মধ্যে স্বল্প সময়ের ব্যবধানের তুলনায় সাপগুলি অত্যন্ত বিষাক্ত ব্যাঙের মুক্তির মধ্যে উদারভাবে বেশি সময় ব্যয় করত। অতএব, বিভিন্ন ব্যাঙের প্রতিরক্ষামূলক প্রক্রিয়াগুলির সাথে মোকাবিলা করতে সক্ষম হওয়ার ক্ষেত্রে সাপগুলির অনেক বেশি সুবিধা রয়েছে, অন্যদিকে ব্যাঙগুলি শেষ পর্যন্ত তাদের বিষাক্ততার শক্তি বাড়িয়ে তুলতে পারে এই জেনে যে সাপগুলিও সেই পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেবে, যেমন প্রাথমিক আক্রমণের জন্য সাপের নিজেরাই বিষ থাকে। সহবিবর্তন এখনও অত্যন্ত অসমমিত কারণ শিকারিদের তাদের শিকারের উপর সুবিধা রয়েছে। প্রবর্তিত প্রজাতি যখন কোনও প্রজাতি আগে কোনও অস্ত্র প্রতিযোগিতার শিকার হয়নি, তখন এটি মারাত্মক অসুবিধায় পড়তে পারে এবং কোনও নতুন শিকারী, প্রতিযোগী ইত্যাদির সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার আশা করার আগেই বিলুপ্তির মুখোমুখি হতে পারে। এটি আশ্চর্যজনক বলে মনে করা উচিত নয়, কারণ একটি প্রজাতি লক্ষ লক্ষ বছর ধরে বিবর্তনীয় সংগ্রামে থাকতে পারে এবং অন্যটি কখনও এই ধরনের চাপের মুখোমুখি হয়নি। অস্ট্রেলিয়া বা হাওয়াই দ্বীপপুঞ্জের মতো বিচ্ছিন্ন বাস্তুতন্ত্রে এটি একটি সাধারণ সমস্যা। অস্ট্রেলিয়ায়, অনেক আক্রমণাত্মক প্রজাতি, যেমন বেতের টোড এবং খরগোশ, প্রতিযোগিতার অভাব এবং সম্ভাব্য শিকারীদের পক্ষ থেকে বেতের টোড বুফোটেনিনের সাথে অভিযোজনের অভাবের কারণে দ্রুত ছড়িয়ে পড়েছে। কিছু দেশীয় প্রজাতি বিপন্ন বা এমনকি বিলুপ্ত হওয়ার একটি প্রধান কারণ হল পরিচিত প্রজাতি, যেমন ডোডোর ক্ষেত্রে হয়েছিল। আরও দেখুন অ্যান্টি-প্রিডেটর অভিযোজন প্যারাসাইট-হোস্ট মিথস্ক্রিয়া প্যারেন্ট-অফস্প্রিং দ্বন্দ্ব অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল প্রতিরোধ রেফারেন্স জেনারেল ডকিন্স, রিচার্ড অ্যান্ড ক্রেবস, জন আর। (1979)। অস্ত্র প্রজাতির মধ্যে এবং ভিতরে প্রতিযোগিতা করে। লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির কার্যক্রম, বি 205:489-511। বাহ্যিক সংযোগগুলি প্রকৃতির চিরন্তন অস্ত্র প্রতিযোগিতা (পিবিএস ডকুমেন্টারি) অস্ত্র প্রতিযোগিতা অস্ত্র প্রতিযোগিতা