পাখি, গাছের ছাল আর কালিঝুলি কীভাবে মথের রং বদলে দিল

সিমুলেশনটি কীভাবে ব্যবহার করবে

1. বাঁ দিকের গাছের ছালটি দেখো। প্রতিটি ছোট আকৃতি একটি মথ: কোনোটি ফ্যাকাশে, কোনোটি গাঢ়। ছালের নিচের পট্টিতে কালিঝুলির মাত্রা দেখানো আছে, আর ছালের রং তার সঙ্গে বদলায়।
2. প্লে চাপো। প্রতিটি প্রজন্ম কয়েক সেকেন্ড চলে। একটি পাখি ছালের ওপর দিয়ে ছোঁ মারে, ধরা পড়া মথগুলো ঝাপসা হয়ে যায়, আর যারা বেঁচে থাকল তারা বংশ বাড়ায়। ডান দিকের গ্রাফে গাঢ় মথের ভগ্নাংশ লেখা হয়।
3. কালিঝুলির স্লাইডার বাড়াও। ছাল গাঢ় হবে, ফ্যাকাশে মথ সহজে চোখে পড়বে, আর গাঢ় রূপের রেখা আরও খাড়া হয়ে উঠবে। কমালে উল্টোটা ঘটে।
4. নির্বাচনের তীব্রতার স্লাইডার টানো। ক্ষুধার্ত পাখি দৃশ্যমান মথের বড় অংশ ধরলে পরিবর্তন অনেক দ্রুত হয়; শূন্যে কিছুই বদলায় না।
5. শুরুতে গাঢ় মথের ভাগ বদলাও এবং দেখো পুরো রেখাটা ডানে-বাঁয়ে সরে যায়।
6. গ্রাফের নিচের টিকে থাকার দণ্ড ও রিডিং দেখো: দুই রূপের টিকে থাকার সম্ভাবনা, নির্বাচন সহগ, আর সুবিধাপ্রাপ্ত রূপ ৯০% হতে কত প্রজন্ম লাগে। রিসেট চাপলে মান আগের অবস্থায় ফেরে, তখন সমাধান করা অঙ্কের সঙ্গে মিলিয়ে নাও।

যে মথ রং বদলাল

ফ্যাকাশে লাইকেনে ঢাকা একটি হালকা রঙের গাছের গুঁড়ি কল্পনা করো, তাতে দিনের বেলা একটি ছোট মথ বসে আছে। ফ্যাকাশে মথকে সেখানে প্রায় দেখাই যায় না। গাঢ় মথ সাদা শার্টের ওপর কালো ফোঁটার মতো ফুটে ওঠে। ক্ষুধার্ত পাখি গুঁড়ি খুঁজতে খুঁজতে ফ্যাকাশে মথ দেখে না, গাঢ়টিকে খেয়ে ফেলে।

এবার গুঁড়িটাকে কাছের কারখানার কালিতে ঢেকে দাও। লাইকেন মরে যায়, ছাল কালো হয়, আর ছবিটা উল্টে যায়। গাঢ় মথ ছালের সঙ্গে মিশে যায়, ফ্যাকাশেটাই এখন শার্টের ফোঁটা। একই পাখি, একই মথ, উল্টো ফল।

এটাই পেপার্ড মথের গল্প, জীববিজ্ঞানের সবচেয়ে পরিচিত উদাহরণগুলোর একটি। ব্রিটেনের শিল্পশহরগুলোর আশেপাশে গাছ পরিষ্কার থাকার সময় ফ্যাকাশে মথই বেশি ছিল। কালি জমতে জমতে গাঢ় মথ বেশি হয়ে ওঠে। দূষণ কমলে ফ্যাকাশে মথ আবার ফিরে আসে। পরে মাঠের পরীক্ষায় দেখা গেছে, পাখির শিকার এই পরিবর্তনের একটি প্রধান কারণ।

লক্ষ করো, কী ঘটেনি। কোনো মথ প্রয়োজনে গাঢ় হয়ে যায়নি। মথের রং ঠিক হয় তার পাওয়া জিন দিয়ে। বদলেছে শুধু এটুকু: কোন মথগুলো সেই জিন সন্তানকে দেওয়ার মতো বেঁচে ছিল।

চারটি উপাদান, চারটিই দরকার

ডারউইন ও ওয়ালেস দেখেছিলেন, নির্বাচনের জন্য ঠিক চারটি জিনিস লাগে। একটিও না থাকলে প্রাকৃতিক নির্বাচনে বিবর্তন হয় না। সিমুলেশনে চারটিই আছে, আর স্লাইডার নাড়িয়ে কয়েকটি বন্ধও করা যায়।

আগে শব্দগুলো জেনে নাও

বিবর্তনের শব্দগুলো সহজে গুলিয়ে যায়। সংখ্যায় যাওয়ার আগে এগুলো শিখে নাও।

সিমুলেশন কীভাবে কাজ করে

প্রতি প্রজন্মে ছালে ৬০টি মথ থাকে। মথ হয় গাঢ়, নয়তো ফ্যাকাশে, এবং রং অপরিবর্তিত থেকে সন্তানে যায়। আসল জিনতত্ত্বে একটি জিনে প্রকট ও প্রচ্ছন্ন অ্যালিল থাকে, এটা তার সরলীকরণ। কিন্তু হিসাব স্বচ্ছ থাকে আর ধরনটা পরিষ্কার দেখা যায়।

কোন মথ সহজে চোখে পড়বে, তা ঠিক করে দুটি সংখ্যা। কালিঝুলি হলো ছালের গাঢ়ত্ব, ০% (পরিষ্কার, ফ্যাকাশে) থেকে ১০০% (কালো)। গাঢ় মথের দৃশ্যমানতা ছাল কতটা ফ্যাকাশে তার সমানুপাতিক, অর্থাৎ ১০০% বিয়োগ কালি। ফ্যাকাশে মথের দৃশ্যমানতা কালির সমান। ৮০% কালিতে গাঢ় মথের দৃশ্যমানতা মাত্র ২০%, ফ্যাকাশের ৮০%।

দ্বিতীয় সংখ্যাটি নির্বাচনের তীব্রতা: পুরোপুরি দৃশ্যমান একটি মথের যে অংশ পাখি এক প্রজন্মে ধরে। ৪০%-এ পুরো দৃশ্যমান মথ প্রতি ১০০ বারে ৪০ বার ধরা পড়ে। একটি মথের টিকে থাকার সম্ভাবনা হলো ১ বিয়োগ (তীব্রতা × দৃশ্যমানতা)। তাই ডিফল্টে গাঢ় মথ টিকে ৯২% সম্ভাবনায়, ফ্যাকাশে ৬৮%-এ।

পাখি খাওয়ার পর যারা বেঁচে থাকে তারা বংশ বাড়ায়। নতুন প্রজন্মের অনুপাত ঠিক সেই বেঁচে থাকাদের মতোই। মডেল আর কিছুই করে না: ধরা, বংশবৃদ্ধি, আবার ধরা।

ফ্রিকোয়েন্সি গ্রাফ পড়ার নিয়ম

গ্রাফের নিচে প্রজন্ম, পাশে জনসংখ্যার ভাগ। দুটি রেখা সবসময় যোগ করলে ১০০% হয়: গাঢ় রূপ আর ফ্যাকাশে রূপ।

• রেখা কোথা থেকে শুরু? তুমি যে ভাগ বেছেছ সেখান থেকে। এখানে ১০% গাঢ়, মানে ৯০% ফ্যাকাশে।
• আকৃতি কেমন? S-এর মতো। শুরুতে ধীর, কারণ সুবিধাপ্রাপ্ত রূপ কম বলে গুণিতক কম। মাঝখানে সবচেয়ে দ্রুত, যখন দুই রূপই প্রচুর। শেষে আবার ধীর, কারণ কম উপযোগী রূপ এত কমে গেছে যে পাখির চোখে প্রায় পড়ে না।
• রেখা কি ১০০%-এ পৌঁছায়? তত্ত্বে শুধু কাছাকাছি যায়। মডেল কখনো কম উপযোগী রূপের শেষ মথটিকে সরিয়ে দেয় না, তাই আসল জনসংখ্যায় কিছু বৈচিত্র্য থেকেই যায়।
• সবচেয়ে খাড়া অংশ কোথায়? সবসময় যেখানে দুই রূপ সমান, ৫০%-এ, কারণ সেখানে নির্বাচনের হাতে সবচেয়ে বেশি বৈচিত্র্য থাকে।

কালিঝুলির স্লাইডার: একই মথ, আলাদা রায়

নির্বাচন প্রাণীর একার ধর্ম নয়, প্রাণী আর তার জায়গার ধর্ম। স্লাইডার সরালে একই গাঢ় মথ বোঝা থেকে সুবিধায় বদলে যায়।

তীব্রতার স্লাইডার: কত দ্রুত, কোন দিকে নয়

কালিঝুলি দিক ঠিক করে। নির্বাচনের তীব্রতা ঠিক করে গতি। দুর্বল শিকারি প্রক্রিয়াকে হামাগুড়ি দিতে বাধ্য করে, আর নির্মম শিকারি কয়েক প্রজন্মেই কাজ শেষ করে।

ডিফল্ট ৪০%-এ গাঢ় রূপের ৯০%-এ পৌঁছাতে ১৫ প্রজন্ম লাগে। ৮০%-এ লাগে ৬, ২০%-এ লাগে ৩৩। তিন ক্ষেত্রেই গন্তব্য এক, শুধু সময় আলাদা।

আসল বিবর্তনেও এটা সত্য। নতুন কোনো রোগের মতো প্রবল চাপ জনসংখ্যাকে দ্রুত বদলে দিতে পারে। দুর্বল চাপে এত প্রজন্ম লাগতে পারে যে দৈব ঘটনার মতো অন্য শক্তি মাঝখানে ঢুকে পড়ে।

মডেল যা বাদ দিয়েছে

প্রতিটি মডেল সরলীকরণ। বড় বাদগুলো এখানে বলা হলো, যাতে ছবিটাকে পুরো সত্য না ভাবো।

• আসল রঙের জিনে প্রকট ও প্রচ্ছন্ন অ্যালিল থাকে, যা গাঢ় মথের ভেতরে ফ্যাকাশে অ্যালিলকে লুকিয়ে রাখে। এতে বিরল অ্যালিলের হ্রাস ধীর হয়।
• পরিব্যক্তি নতুন বৈচিত্র্য তৈরি করতে পারে। এখানে বৈচিত্র্য শুধু যা দিয়ে শুরু করা হয়েছে।
• দৈবের ভূমিকা আছে। ছোট জনসংখ্যায় কোনো রূপ শুধু ভাগ্যে হারিয়ে যেতে বা ছড়াতে পারে, একে বলে জিনগত সরণ। এই মডেল নির্ধারিত, তাই সরণ ধরে না।
• মথ এক এলাকা থেকে আরেক এলাকায় যায়, ফলে দূষিত শহর আর পাশের পরিষ্কার গ্রামে মথ আদান-প্রদান হয়। একে বলে জিন প্রবাহ।
• শিকারি শেখে, আর বিরল শিকার কখনো চোখ এড়ায়। মিশ্রণ বদলালে নির্বাচনের তীব্রতাও বদলাতে পারে।

প্রাকৃতিক নির্বাচন ও তার চারপাশের ভুল ধারণা

জ্যঁ-ব্যাপতিস্ত লামার্ক বলেছিলেন, প্রাণী জীবদ্দশায় বদলে যেতে পারে এবং সেই বদল সন্তানকে দিতে পারে, যেমন জিরাফের গলা টেনে লম্বা হওয়া। মথের বেলায় এটা সত্য হলে কালো ছালে বসা মথ গাঢ় হয়ে গাঢ় সন্তান জন্ম দিত। কিন্তু তা হয় না। জীবদ্দশায় শরীরে যে বদল আসে তা সন্তানের জিনে ফেরত লেখা হয় না।

ডারউইনের ধারণা আলাদা। প্রকরণ আগেই আছে, আর পরিবেশ তাকে ছেঁকে নেয়। ডারউইনীয় ব্যাখ্যায় জিরাফের গল্প হলো: যেগুলো লম্বা গলা নিয়ে জন্মাল, তারা বেশি পাতা পেল এবং বেশি সন্তান রেখে গেল।

আরেকটি সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে নির্বাচনের কোনো লক্ষ্য আছে। ছাল গাঢ় মথ চায়নি। সে শুধু ফ্যাকাশে মথকে খেতে সহজ করেছে। কোনো পরিকল্পনা নেই, শুধু যে টিকল সে-ই থাকল।

সিমুলেশনে নিজে চেষ্টা করো

দশ মিনিট এই পরীক্ষাগুলো করো। প্রতিটিই পরীক্ষকের প্রশ্ন হতে পারে।

• সব ডিফল্টে রাখো। গাঢ় রূপের ৯০%-এ পৌঁছাতে কত প্রজন্ম লাগে? তোমার রিডিং ১৫-এর সঙ্গে মেলাও।
• কালিঝুলির স্লাইডার ০%-এ নিয়ে প্লে চাপো। এবার কোন রূপ জেতে? গ্রাফ কি এখনো S-এর মতো?
• কালি ঠিক ৫০% করো। কী ঘটে, এবং কেন?
• নির্বাচনের তীব্রতা সবচেয়ে কম, তারপর সবচেয়ে বেশি করো। কী বদলায়: দিক, না গতি?
• ৯০% গাঢ় মথ আর ২০% কালি দিয়ে শুরু করো। ফ্যাকাশে মথ কতক্ষণে দখল নেয়?
• গাঢ় রূপ ছড়ালে প্রতি প্রজন্মে ধরা মথের সংখ্যা দেখো। বাড়ে না কমে, এবং কেন?
• কালি বেশি আর তীব্রতা কম রাখো। ৩০ প্রজন্মে গ্রাফ কত দূর যায়?

সমাধান করা অঙ্ক

প্রতিটি সমাধানে আগে সূত্র, তারপর সংখ্যা বসানো। প্রতিটি মান সিমুলেশনের একই কোড দিয়ে হিসাব করা।

সাধারণ ভুল

এই ভুলগুলোতে প্রতি বছর নম্বর কাটা যায়।

• বলা যে প্রতিটি মথ ছালের সঙ্গে মেলাতে রং বদলেছে। বদলায়নি। জনসংখ্যার মিশ্রণ বদলেছে।
• লেখা যে জীব প্রয়োজনে বিবর্তিত হয়। প্রয়োজন প্রকরণ তৈরি করে না; নির্বাচন কেবল যা আছে তাকে বাছে।
• “যোগ্যতমের টিকে থাকা” মানে সবচেয়ে শক্তিশালী ভাবা। যোগ্যতা মানে বেশি সন্তান রেখে যাওয়া, আর ছোট ছদ্মবেশী মথও সবচেয়ে যোগ্য হতে পারে।
• অর্জিত বৈশিষ্ট্য বংশগত ভাবা। জীবদ্দশায় আসা পরিবর্তন সন্তানে যায় না।
• পরিবেশের নাম না নিয়ে কোনো বৈশিষ্ট্যকে ভালো-খারাপ বলা। গাঢ় রং শুধু গাঢ় ছালেই সুবিধা।
• সময় ভুলে যাওয়া। এক প্রজন্ম ছোট্ট ধাপ; S-আকৃতি আসে বারবার ধাপ ফেলে।
• প্রাকৃতিক নির্বাচন (ছাঁকনি) আর পরিব্যক্তিকে (নতুন প্রকরণের উৎস) গুলিয়ে ফেলা।

বাস্তব জীবনে কোথায় দেখি

যে ব্যাকটেরিয়া অ্যান্টিবায়োটিক সহ্য করে টিকে যায়, তারা টিকে থাকার জিন সন্তানকে দেয়। বারবার চিকিৎসার পর টিকে থাকে প্রতিরোধী ব্যাকটেরিয়াই। এটা মথের একই ইঞ্জিন, অ্যান্টিবায়োটিক এখানে পাখির ভূমিকায়।

একই কীটনাশক বছরের পর বছর পড়লে পোকাও একই ছাঁকনির মুখোমুখি হয়। কৃষক দেখেন, স্প্রে প্রতি মৌসুমে কম কাজ করছে। পোকা কিছু শেখেনি; সংবেদনশীলগুলো শুধু সরে গেছে।

ফসল ও গৃহপালিত পশুতে মানুষের সংস্করণ চলে, যার নাম কৃত্রিম নির্বাচন। কৃষক সেরা গাছের বীজ রাখেন, সেরা পশু থেকে বংশ বাড়ান। এখানে মানুষই পাখির ভূমিকায়।

মথের শিক্ষা ব্যবহারিক: কোনো জনসংখ্যা জোরালো নির্বাচনের মধ্যে থাকলে এবং তাতে প্রকরণ থাকলে, বদল আশা করো।

পরীক্ষার কোণ

সাধারণ প্রশ্ন আর পূর্ণ নম্বরের উত্তরে কী থাকে।

পুনরালোচনা

প্রাকৃতিক নির্বাচনে লাগে প্রকরণ, বংশগতি, অসম টিকে থাকা ও সময়। মথের মডেলে কালিঝুলি ঠিক করে প্রতিটি রং কতটা দৃশ্যমান, আর একটি রূপের টিকে থাকার সম্ভাবনা ১ − তীব্রতা × দৃশ্যমানতা। ৮০% কালি ও ৪০% নির্বাচনে গাঢ় মথ ৯২% টেকে, ফ্যাকাশে ৬৮%, তাই গাঢ় ভাগ এক প্রজন্মে ১০% থেকে ১৩.১%-এ ওঠে এবং ১৫ প্রজন্মে ৯০%-এ। কালি দিক ঠিক করে, তীব্রতা গতি ঠিক করে, আর ৫০% কালিতে কিছুই বদলায় না। ব্যক্তি বদলায় না; জনসংখ্যার মিশ্রণ বদলায়।

সচরাচর জিজ্ঞাসা