পাঠ ৯ / ১৪অনুচ্ছেদ ২.২ (সংবেদী অঙ্গ, রেচন)

পুঞ্জাক্ষি, সংবেদী অঙ্গ ও ম্যালপিজিয়ান নালিকাCompound eye, sense organs & Malpighian tubules

হাত দিয়ে ঘাসফড়িং ধরতে গেলে প্রায় সবসময় সে আগেই লাফ দেয়। অথচ তার চোখ আমাদের চোখের মতো স্পষ্ট ছবি দেখে না। তাহলে সে টের পায় কীভাবে? নিচে একই আকাশ দুই চোখে দেখো, তারপর পাখি ছাড়ো:

ঘাসফড়িং-এর পুঞ্জাক্ষি (compound eye) হাজারো ছোট চোখের যোগফল। ছবিটা ঝাপসা মোজাইক, কিন্তু নড়াচড়া ধরতে খুব পটু। এই পাঠে চোখ ছাড়াও অন্য সংবেদী অঙ্গ (sense organs) দেখব। তারপর দেখব শুকনো মাঠে বাঁচার আরেক কৌশল: ম্যালপিজিয়ান নালিকা (Malpighian tubules) দিয়ে প্রায় পানি ছাড়াই বর্জ্য বের করা।

এই পাঠে ধাপে ধাপে এগোব:

1. সংবেদী লোম আর ঘাসফড়িং-এর সংবেদী অঙ্গ
2. পুঞ্জাক্ষি: হাজারো ছয়কোনা ফ্যাসেট
3. একটি ওমাটিডিয়ামের (ommatidium) গঠন
4. মোজাইক (apposition) বনাম সুপারপজিশন (superposition) প্রতিবিম্ব
5. পুঞ্জাক্ষি বনাম সরলাক্ষি (ocellus)
6. রেচন: ম্যালপিজিয়ান নালিকা আর ইউরিক অ্যাসিড
7. সহায়ক রেচন অঙ্গ
8. এবার নিজে করে দেখো: ঘাসফড়িং-এর চোখে দেখো

আগে জেনে নাও: ঘাসফড়িং-এর বাইরের গঠন, শুঙ্গ আর মুখোপাঙ্গ (পাঠ ৬)। আরও জানতে হবে হিমোলিম্ফ (haemolymph) আর মুক্ত সংবহনতন্ত্র (পাঠ ৮)।

ধাপ ১: সংবেদী লোম ও সংবেদী অঙ্গ

পতঙ্গের শক্ত কিউটিকল (cuticle) দিয়ে সরাসরি কিছু অনুভব করা যায় না। তাই তার বেশিরভাগ অনুভূতি আসে ছোট ছোট সংবেদী লোম বা সেনসিলা (sensilla) থেকে। প্রতিটি সেনসিলামে থাকে:

• লোম (hair / seta): কিউটিকলের তৈরি। ঘ্রাণ ও স্বাদের লোমে ছিদ্র থাকে, যাতে রাসায়নিক অণু ভেতরে ঢুকতে পারে।
• ট্রাইকোজেন কোষ (trichogen cell): লোমটা তৈরি করে।
• টরমোজেন কোষ (tormogen cell): লোমের সকেট (socket) তৈরি করে।
• সংবেদী নিউরন (sensory neuron): উদ্দীপনাকে স্নায়ু-সংকেতে বদলায়।

পিনগুলোতে ট্যাপ করে প্রতিটি অঙ্গ চেনো, তারপর নিচের লোমের ছবিতে কোষগুলো চেনো:

ধাপ ২: পুঞ্জাক্ষি — হাজারো ছয়কোনা চোখ

মাথার দুপাশের বড়, বাদামি, ডিম্বাকার চোখ দুটি পুঞ্জাক্ষি। আতশকাচে দেখলে এর তলটা মৌচাকের মতো দেখায়। এতে থাকে অসংখ্য ছয়কোনা ফ্যাসেট (facet)। প্রতিটি ফ্যাসেট একটি করে ওমাটিডিয়াম (ommatidium)-এর বাইরের লেন্স। বহুবচনে বলে ওমাটিডিয়া (ommatidia)।

• ওমাটিডিয়ামের সংখ্যা প্রজাতি ও বয়সভেদে আলাদা। প্রতিবার খোলস বদলের পর সংখ্যা বাড়ে। বইয়ে আছে “প্রায় দুহাজার”। পূর্ণবয়স্ক পঙ্গপালের প্রতি চোখে কয়েক হাজার থাকে, মোটামুটি 6,000–9,000 (আনুমানিক)।
• চোখটা উত্তল, তাই প্রতিটি ওমাটিডিয়াম একটু ভিন্ন দিকে তাকায়। সব মিলে ঘাসফড়িং সামনে, পাশে, ওপরে প্রায় চারদিকই দেখে।
• ফ্যাসেট সংখ্যার কারণে ছবির খুঁটিনাটি সীমিত। একটা ফ্যাসেট মানে ছবির একটা “পিক্সেল”।

ধাপ ৩: একটি ওমাটিডিয়ামের গঠন

প্রতিটি ওমাটিডিয়াম যেন একটি ছোট, স্বাধীন চোখ। বাইরে থেকে ভেতরে এর অংশগুলো সাজাও। খেয়াল করো, কখন আলো র‍্যাবডোম (rhabdom) পর্যন্ত পৌঁছায়:

অনেক পতঙ্গে আলাদা কর্নিয়াজেন কোষ থাকে না। সেখানে প্রাথমিক রঞ্জক কোষই কর্নিয়া ক্ষরণ করে (Chapman, The Insects)। পরীক্ষার চিত্রে বইয়ের মতো 2টি কর্নিয়াজেন কোষ দেখানোই নিয়ম।

ধাপ ৪: মোজাইক বনাম সুপারপজিশন প্রতিবিম্ব

পুঞ্জাক্ষি দুইভাবে ছবি তৈরি করতে পারে:

• অ্যাপোজিশন বা মোজাইক প্রতিবিম্ব (apposition / mosaic image): প্রতিটি ওমাটিডিয়াম রঞ্জকের দেয়ালে আলাদা করা। তাই প্রতিটি র‍্যাবডোম শুধু নিজের ফ্যাসেটের সোজাসুজি আসা আলো পায়। প্রতিটি ওমাটিডিয়াম ছবির একটা টুকরো দেখে, আর মস্তিষ্কে টুকরোগুলো জুড়ে একটা মোজাইক তৈরি হয়। ছবি তুলনামূলক স্পষ্ট, তবে ভালো দেখতে উজ্জ্বল আলো লাগে। এই চোখ দিনে সক্রিয় পতঙ্গের, যেমন ঘাসফড়িং, মৌমাছি, মাছি।
• সুপারপজিশন প্রতিবিম্ব (superposition image): কোন আর র‍্যাবডোমের মাঝে থাকে একটি স্বচ্ছ অঞ্চল (clear zone)। ফলে অনেকগুলো ফ্যাসেটের আলো বেঁকে একটি র‍্যাবডোমে মেলে। ছবি অনেক উজ্জ্বল, তবে একটু ঝাপসা। এই চোখ নিশাচর মথ আর অনেক গুবরেপোকার।

উৎসের দিক সরিয়ে আর চোখের ধরন বদলে দেখো, কয়টি ফ্যাসেটের আলো একটি র‍্যাবডোমে পৌঁছায়:

তাহলে ঘাসফড়িং সন্ধ্যায় কী করে? সে সুপারপজিশন চোখে বদলে যায় না। আবছা আলোয় তার রঞ্জক কণা র‍্যাবডোম থেকে সরে যায়, আর র‍্যাবডোম মোটা হয়। ফলে প্রতিটি ওমাটিডিয়াম একটু বেশি আলো ধরে, কিন্তু বড় এলাকা দেখে। ছবি কিছুটা উজ্জ্বল হয়, তবে ঝাপসা। ধাপ ৩-এর স্লাইডারে ঠিক এটাই দেখেছ (Land ও Nilsson, Animal Eyes, 2012)।

ধাপ ৫: পুঞ্জাক্ষি বনাম সরলাক্ষি

ধাপ ৬: রেচন — ম্যালপিজিয়ান নালিকা

প্রোটিন ভাঙলে নাইট্রোজেন-ঘটিত বর্জ্য তৈরি হয়। মাছ বা হাইড্রা এটি অ্যামোনিয়া (ammonia) হিসেবে প্রচুর পানিতে মিশিয়ে বের করে দেয়। ঘাসফড়িং শুকনো মাঠে থাকে, তার এত পানি নেই। তাই সে নাইট্রোজেন বের করে প্রায় অদ্রবণীয় ইউরিক অ্যাসিড (uric acid) হিসেবে। এই বৈশিষ্ট্যকে বলে ইউরিকোটেলিক (uricotelic)।

রেচনের মূল অঙ্গ ম্যালপিজিয়ান নালিকা (Malpighian tubules)। এগুলো সরু, হলুদ, এক প্রান্ত বন্ধ নল। মধ্যান্ত্র ও পশ্চাদন্ত্রের সংযোগে এরা অন্ত্রে খোলে। ঘাসফড়িং-গোত্রে নালিকা অনেক, প্রায় 100–250টি। প্রতিটির ব্যাস মাত্র 30–100 µm (Chapman 2013)। নালিকাগুলো হিমোলিম্ফে মুক্তভাবে ভাসে।

1. ক্ষরণ (secretion): নালিকার বন্ধ, দূরবর্তী প্রান্তের কোষ হিমোলিম্ফ থেকে সক্রিয়ভাবে K⁺ পাম্প করে ভেতরে আনে। পেছনে আসে Cl⁻, আর অভিস্রবণে (osmosis) পানি। এদের সঙ্গে ইউরেট (urate) ও অন্য বর্জ্যও ঢোকে। তৈরি হয় প্রাথমিক মূত্র।
2. বয়ে চলা: মূত্র নালিকা বেয়ে অন্ত্রে, অর্থাৎ ইলিয়ামে (ileum) পড়ে। অনেক পতঙ্গে নালিকার নিকটবর্তী অংশ কিছু পানি ও আয়ন ফিরিয়ে নেয়।
3. পুনঃশোষণ (reabsorption): মলাশয়ের রেক্টাল প্যাড (rectal pads) পানি, K⁺ ও অন্য দরকারি আয়ন হিমোলিম্ফে ফিরিয়ে নেয়। পানি কমে যাওয়ায় আর অম্লতা বাড়ায় ইউরেট অদ্রবণীয় ইউরিক অ্যাসিডের কেলাস হয়ে যায়।
4. নিষ্কাশন: শুকনো ইউরিক অ্যাসিড মলের সঙ্গে পায়ু দিয়ে বেরিয়ে যায়।

কণাগুলোর চলাচল দেখো। তারপর রেক্টাল শোষণ বন্ধ করে দেখো কী হয়, আর যেকোনো অংশে ট্যাপ করো:

ইউরিক অ্যাসিড কেন পানি বাঁচায়? তিনটি নাইট্রোজেন বর্জ্য তুলনা করো:

ইউরিক অ্যাসিডের নাইট্রোজেন ভগ্নাংশ: $\dfrac{4 \times 14.007}{168.11} \approx 0.333$। এটি ইউরিয়ার চেয়ে প্রায় 18,000 গুণ কম দ্রবণীয়। তাই 1 g নাইট্রোজেন দ্রবীভূত রাখতে প্রায় $\dfrac{1}{0.333 \times 0.06} \approx 50$ লিটার পানি লাগত! বাস্তবে এটি কেলাস হয়ে প্রায় শুকনো অবস্থায় বেরিয়ে যায়। দ্রবণে না থাকায় বিষাক্তও নয়। ডিমের ভেতরেও এটি জমিয়ে রাখা যায়, যেমন পাখি আর সরীসৃপ রাখে।

ধাপ ৭: সহায়ক রেচন

ম্যালপিজিয়ান নালিকা ছাড়াও কয়েকটি অংশ বর্জ্য সরাতে সাহায্য করে:

• চর্বিদেহের ইউরেট কোষ (urate cells of the fat body): ইউরিক অ্যাসিড কেলাস হিসেবে জমিয়ে রাখে। একে বলে সঞ্চয়ী রেচন (storage excretion)।
• নেফ্রোসাইট বা পেরিকার্ডিয়াল কোষ (nephrocytes / pericardial cells): হৃৎপিণ্ডের পাশে থাকে। হিমোলিম্ফ থেকে বড় অণু আর বর্জ্য টেনে নেয়।
• কিউটিকল (cuticle): কিছু বর্জ্য খোলসে জমা থাকে, যা খোলস বদলের (moulting) সময় ঝরে যায়।

এবার নিজে করে দেখো

তিনটি ট্যাবে কাজ। মোজাইক ট্যাবে দৃশ্য বেছে নাও, ওমাটিডিয়ার সংখ্যা 100 থেকে 10,000 পর্যন্ত বাড়াও, আর অ্যাপোজিশন/সুপারপজিশন ও দিন/আবছা আলো বদলাও। প্রতিবার “খাতায় তোলো” চাপো। পাখির দৃশ্যে পাখি ছেড়ে লাফের কারণ খুঁজে বের করো। লেবেল ট্যাবে ওমাটিডিয়ামের 8টি অংশ চেনো। রেচন ট্যাবে ইউরিক অ্যাসিডের পথ ক্রমানুসারে ট্যাপ করো।

ঘরে বসে পরীক্ষা: স্ট্র-এর পুঞ্জাক্ষি

প্রায় 50টি প্লাস্টিক বা কাগজের স্ট্র (drinking straw) এক মুঠো করে রাবার ব্যান্ড বা টেপ দিয়ে বাঁধো। প্রতিটি স্ট্র যেন একটি ওমাটিডিয়াম।

1. গুচ্ছটা এক চোখে ধরে জানালা বা একটা বড় ছবির দিকে তাকাও। প্রতিটি স্ট্র ছবির কতটুকু দেখায়? পুরো ছবিটা কি মোজাইকের মতো লাগে?
2. সরু স্ট্র আর মোটা স্ট্র দিয়ে আলাদা গুচ্ছ বানিয়ে তুলনা করো। কোনটায় খুঁটিনাটি বেশি দেখা যায়? (বেশি, সরু “ওমাটিডিয়া” = বেশি স্পষ্ট।)
3. কেউ তোমার সামনে দিয়ে হাত নাড়ুক। স্থির জিনিসের চেয়ে নড়াচড়া কি বেশি চোখে পড়ে?

পরীক্ষার প্রস্তুতি

১. (জ্ঞান) ওমাটিডিয়াম কী? একটি ওমাটিডিয়ামের চিহ্নিত চিত্র আঁকো।

২. (অনুধাবন) মোজাইক ও সুপারপজিশন প্রতিবিম্বের পার্থক্য লেখো।

৩. (প্রয়োগ, গাণিতিক) বইয়ে ম্যালপিজিয়ান নালিকার ব্যাস 1 mm লেখা। আসল ব্যাস 30–100 µm হলে বইয়ের মান কত গুণ বেশি?

৪. (অনুধাবন) ঘাসফড়িং-এর রেচন প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করো।

৫. (উচ্চতর দক্ষতা) স্থলচর পতঙ্গ অ্যামোনিয়ার বদলে ইউরিক অ্যাসিড ত্যাগ করে কেন? ইউরিক অ্যাসিডে নাইট্রোজেনের শতকরা পরিমাণ নির্ণয় করো।

৬. (বহুনির্বাচনি) ঘাসফড়িং-এর শ্রবণ অঙ্গ কোনটি? (ক) শুঙ্গ (খ) টিমপেনাম (গ) সার্কাস (ঘ) সরলাক্ষি