পাঠ ২ / ১৪অনুচ্ছেদ ২.১ (নিডোসাইট)

নিডোসাইট ও নেমাটোসিস্ট: হাইড্রার হুলCnidocytes & nematocyst discharge

হাইড্রার চোখ নেই, দাঁত নেই, দ্রুত দৌড়াতেও পারে না — তবু নিজের চেয়ে বড় জলজ পোকা ধরে খায়। কীভাবে? নিচের ছোট্ট ক্রাস্টেশিয়ানটিকে কর্ষিকায় ছোঁয়াও, তারপর স্লো-মোশন ডায়াল ঘুরিয়ে আবার দেখো:

সাধারণ গতিতে কিছুই চোখে পড়ে না, কারণ পুরো আঘাতের প্রথম ধাপটি শেষ হয় প্রায় 700 ন্যানোসেকেন্ডে — জীবজগতের দ্রুততম ঘটনাগুলোর একটি। এই অস্ত্রটি হলো নিডোসাইট (cnidocyte) আর তার ভেতরের নেমাটোসিস্ট (nematocyst); এ থেকেই পর্বের নাম নিডারিয়া (Cnidaria, গ্রিক knide = বিছুটি)।

এই পাঠে ধাপে ধাপে এগোব:

1. নিডোসাইট বনাম নেমাটোসিস্ট — কোষ আর তার ভেতরের ক্যাপসুল
2. নেমাটোসিস্টের গঠন — নিডোসিল, অপারকুলাম, স্টাইলেট, সূত্রক
3. হাইড্রার চার ধরনের নেমাটোসিস্ট ও তাদের কাজ
4. নিক্ষেপের কৌশল — 150 bar চাপ আর 700 ns
5. একবারের অস্ত্র — প্রতিস্থাপন
6. এবার নিজে করে দেখো — নিডোসাইট ট্রিগার ল্যাব

আগে জেনে নাও: হাইড্রার দ্বিস্তরী দেহ, বহিস্ত্বক (epidermis) আর ইন্টারস্টিশিয়াল কোষ (পাঠ ১)।

ধাপ ১: নিডোসাইট আর নেমাটোসিস্ট — এক নয়

হাইড্রার বহিস্ত্বকের (epidermis) ভেতরে ছড়িয়ে থাকা ছোট, গোল ইন্টারস্টিশিয়াল কোষ (interstitial cell) বহু-ক্ষমতাসম্পন্ন মূল কোষ (stem cell)। এদের একটি শাখা বিভাজিত হয়ে নিডোব্লাস্ট (cnidoblast / nematoblast) হয়, যা পরিণত হলে নিডোসাইট (cnidocyte) বা নেমাটোসাইট। প্রতিটি নিডোসাইটের ভেতরে গলজি বস্তু (Golgi) থেকে তৈরি একটি বিশাল অঙ্গাণু (organelle) — নেমাটোসিস্ট (nematocyst), যাকে বলে নিডা (cnida) বা হুল-থলি।

নিডোসাইট সবচেয়ে বেশি কর্ষিকায় (tentacle)। সেখানে একেকটি বড় পেশি-আবরণী কোষ (epitheliomuscular cell) নিজের গায়ে অনেকগুলো নিডোসাইট গেঁথে রাখে — একে বলে নিডোসাইট ব্যাটারি (battery cell); কর্ষিকার গায়ে এগুলো ছোট ছোট আঁচিলের মতো দেখায়। পাদচাকতিতে (basal disc) নিডোসাইট প্রায় থাকে না।

ধাপ ২: নেমাটোসিস্টের গঠন

হাইড্রার সবচেয়ে বড় ও শক্তিশালী নেমাটোসিস্ট স্টেনোটিল (stenotele) দিয়ে গঠন চেনা সহজ। নিচের ছবির যেকোনো অংশে ট্যাপ করো:

• নিডোসিল (cnidocil) — কোষের বাইরে খাড়া একটি রূপান্তরিত সিলিয়াম (modified cilium); স্পর্শের ট্রিগার।
• অপারকুলাম (operculum) — ক্যাপসুলের মুখের ঢাকনা।
• ক্যাপসুল (capsule) — পুরু, স্থিতিস্থাপক প্রাচীর; প্রাচীর মিনিকোলাজেন (minicollagen) ও NOWA-জাতীয় প্রোটিনে তৈরি, কাইটিন নয়। ভেতরে পলি-γ-গ্লুটামেট (poly-γ-glutamate) ও ধনাত্মক আয়নের ঘন দ্রবণ।
• দণ্ড ও স্টাইলেট (shaft / butt, stylets) — সূত্রকের গোড়ার মোটা অংশ, মাথায় 3টি বড় স্টাইলেট আর সর্পিল সারিতে ছোট কাঁটা (barbules)।
• সূত্রক (tubule / thread) — উল্টে, প্যাঁচিয়ে ক্যাপসুলে গুটানো ফাঁপা নল।
• নিউক্লিয়াস (nucleus) — নিডোসাইটের গোড়ার দিকে।

ধাপ ৩: হাইড্রার চার ধরনের নেমাটোসিস্ট

গোটা নিডারিয়া পর্বে প্রায় 30 ধরনের নেমাটোসিস্ট চেনা হয়েছে (Östman 2000), কিন্তু হাইড্রায় আছে মাত্র চারটি। কাজ অনুযায়ী এদের পুরোনো নামও বোর্ড পরীক্ষায় আসে:

প্রতিটির ছবি দেখো (নিক্ষেপের পরের অবস্থা) আর তার কাজের সঙ্গে মেলাও:

ধাপ ৪: নিক্ষেপের কৌশল — চাপ, ঝটকা আর পানি

নেমাটোসিস্ট আসলে একটি আগে থেকে টানটান করে রাখা স্প্রিং। ক্যাপসুলের ভেতরে পলি-γ-গ্লুটামেট আর আয়ন আগে থেকেই জমা থাকে (উদ্দীপনার সময় তৈরি হয় না)। এত দ্রবীভূত কণার কারণে অভিস্রবণ চাপ (osmotic pressure) প্রায়

— গাড়ির টায়ারের (~2 bar) প্রায় 75 গুণ। এই চাপে কোলাজেন-প্রাচীর রাবারের মতো টান টান হয়ে থাকে (Weber 1989)।

নিক্ষেপ হয় ধাপে ধাপে:

1. ট্রিগার: নিডোসিলে স্পর্শ (যান্ত্রিক উদ্দীপনা) আর শিকারের দেহ থেকে আসা রাসায়নিক সংকেত — দুটি মিললে।
2. অপারকুলাম খোলে।
3. ঝটকা: টানটান প্রাচীর হঠাৎ সংকুচিত হয়ে দণ্ড ও স্টাইলেট ছুড়ে দেয়। Nüchter ও সহকর্মীরা (2006) উচ্চগতির ক্যামেরায় মেপেছেন: এই ধাপ লাগে প্রায় $700\ \text{ns}$, ত্বরণ প্রায় $5.4 \times 10^{6}\,g$, আর স্টাইলেটের ডগায় চাপ প্রায় $7.7\ \text{GPa}$ — শিকারের শক্ত খোলস ফুঁড়ে দেওয়ার মতো।
4. পানি ঢোকে: খোলা ক্যাপসুলে অভিস্রবণে পানি ঢুকে বাকি সূত্রককে মোজার মতো উল্টে, ভেতর-বাহির করে (eversion) বাইরে ঠেলে দেয়।
5. বিষ (venom) সূত্রক দিয়ে শিকারের দেহে ঢোকে — শিকার অবশ হয়।

চাপ বদলে নিজে নিক্ষেপ ঘটাও। (কম অ্যানিমেশন চালু থাকলে নম্বর-বোতামে ধাপগুলো একে একে দেখো।)

ধাপ ৫: একবারের অস্ত্র

নিক্ষেপ একমুখী — সূত্রক বেরিয়ে গেলে আর ভেতরে গুটিয়ে চাপ জমানোর ব্যবস্থা নেই। খরচ হওয়া নিডোসাইট ফেলে দেওয়া হয়। তার জায়গা নিতে দেহকাণ্ডে (body column) আগে থেকেই তৈরি নেমাটোসাইট কর্ষিকায় সরে এসে ব্যাটারিতে বসে। আর ইন্টারস্টিশিয়াল কোষ থেকে একদম নতুন নেমাটোসাইট তৈরি হতে লাগে প্রায় 5–7 দিন (David ও Gierer 1974)। তাই হাইড্রা অকারণে হুল খরচ করে না — কেবল স্পর্শ আর খাবারের রাসায়নিক সংকেত দুটো একসঙ্গে মিললেই স্টেনোটিল ফোটে।

এবার নিজে করে দেখো

নিচে হাইড্রার কর্ষিকার একটি ব্যাটারিতে 10টি নিডোসাইট (রং দেখে ধরন চেনো)। একটি বস্তু বেছে নাও — ছোট ক্রাস্টেশিয়ান, একটি চুল বা বালুকণা — তারপর স্পর্শ ও রাসায়নিক সংকেত (পানিতে শিকারের নির্যাস) চালু/বন্ধ করে চালাও। কোন ধরন ফুটল, কয়টি খরচ হলো, খাতায় দেখো। খরচ হওয়া কোষ (ধূসর ডটেড) আর ফোটে না — “ব্যাটারি আবার ভরো” না চাপা পর্যন্ত। নিচের পাঁচটি চ্যালেঞ্জ শেষ করো।

ঘরে বসে পরীক্ষা

গ্লাভসের আঙুলে “উল্টে বেরোনো” (eversion)। একটি রাবার বা প্লাস্টিকের গ্লাভসের একটি আঙুল ভেতরের দিকে ঠেলে উল্টে দাও (এটি গুটানো সূত্রক)। এবার গ্লাভসের কবজির মুখ হাতের মুঠোয় শক্ত করে বন্ধ করে অন্য হাতে গ্লাভসের তালু চাপ দাও (বা মুখে আলতো ফুঁ দাও)। দেখো, ভেতরের চাপে আঙুলটি ডগা আগে নয়, গোড়া থেকে উল্টে উল্টে বেরিয়ে আসে — নেমাটোসিস্টের সূত্রকও ঠিক এভাবে ভেতর-বাহির হয়ে বেরোয়। আঙুলের ভেতরে আগে একটি ছোট কাগজের টুকরা রেখে দেখো, সেটি কোথায় গিয়ে পৌঁছায় — বিষ এভাবেই সূত্রকের ডগায় পৌঁছায়। (মিল কেবল উল্টে বেরোনোয়; আসল নিক্ষেপ এর কোটি গুণ দ্রুত।)

পরীক্ষার প্রস্তুতি

১. (তুলনা) নিডোসাইট ও নেমাটোসিস্টের তিনটি পার্থক্য লেখো।

২. (বহুনির্বাচনি) হাইড্রার যে নেমাটোসিস্টে 3টি বড় স্টাইলেট থাকে এবং যা বিষ ঢালে — (ক) ভলভেন্ট (খ) স্টেনোটিল (গ) স্টেরিওলিন গ্লুটিন্যান্ট (ঘ) স্ট্রেপটোলিন গ্লুটিন্যান্ট

৩. (জ্ঞান — বোর্ড) (ক) হাইড্রার ক্ষুদ্রতম নেমাটোসিস্টের নাম কী? (খ) নেমাটোসিস্টের বিষের নাম কী?

৪. (অনুধাবন) নেমাটোসিস্টের নিক্ষেপকে যান্ত্রিক ও রাসায়নিক — দুই ধরনের প্রক্রিয়া বলা হয় কেন?

৫. (প্রয়োগ — হিসাব) স্টেনোটিলের নিক্ষেপের প্রথম ধাপ 700 ns। ক্যামেরায় একে 0.7 s ধরে দেখাতে হলে কত গুণ ধীর করতে হবে? চোখের পলক 100 ms ধরলে নিক্ষেপ পলকের চেয়ে কত গুণ দ্রুত?

৬. (সৃজনশীল গ-ধরনের) একটি হাইড্রা একবার একটি পানির মাছি (Daphnia) ধরে খেল। পরের কয়েক ঘণ্টা আরেকটি মাছি একই কর্ষিকায় ঠোকর দিলে ধরা পড়ার সম্ভাবনা কম কেন? হাইড্রা কীভাবে ঘাটতি পূরণ করে?