পাঠ ৩ / ১৪অনুচ্ছেদ ২.১ (খাদ্যগ্রহণ ও পরিপাক, চলন, স্নায়ুতন্ত্র)

হাইড্রার খাদ্যগ্রহণ, পরিপাক, চলন ও স্নায়ুজালHydra: feeding, digestion, locomotion & nerve net

হাইড্রার মুখ আছে, কিন্তু দাঁত নেই, পাকস্থলী নেই, পায়ুও নেই। তবু সে নিজের দেহের চেয়ে চওড়া একটা জলজ মাছি আস্ত গিলে ফেলে। নিচে নিজে হাইড্রাকে খাওয়াও, ধাপে ধাপে।

এই পাঠে আমরা দেখব খাবারটা ভেতরে গিয়ে কী হয়, আর হাইড্রা এক জায়গা থেকে আরেক জায়গায় যায় কীভাবে:

1. শিকার ধরা (prey capture) ও মুখ খোলার রাসায়নিক সংকেত
2. বহিঃকোষীয় পরিপাক (extracellular digestion): কোষের বাইরে, সিলেন্টেরনে
3. ফ্যাগোসাইটোসিস (phagocytosis) ও অন্তঃকোষীয় পরিপাক (intracellular digestion)
4. শোষণ (absorption), আত্তীকরণ (assimilation) ও বহিষ্করণ (egestion)
5. পেশি আর জলস্থিতিক কঙ্কাল (hydrostatic skeleton)
6. চলনের ধরন (types of locomotion): লুপিং, ডিগবাজি, গ্লাইডিং, ভাসা …
7. স্নায়ুজাল (nerve net): মস্তিষ্ক ছাড়া সমন্বয়

ধাপ ১: শিকার ধরা ও মুখ খোলা

হাইড্রা মাংসাশী (carnivore)। এর খাবার ছোট জলজ প্রাণী: ড্যাফনিয়া (Daphnia), সাইক্লপস (Cyclops), মশার লার্ভা, ছোট কৃমি। হাইড্রা নিজে শিকার খুঁজে বেড়ায় না; পাদচাকতি আটকে রেখে কর্ষিকা (tentacle) ছড়িয়ে অপেক্ষা করে।

• শিকার কর্ষিকা ছুঁলেই নিডোসাইট (cnidocyte) থেকে নেমাটোসিস্ট ছোটে (পাঠ ২): কোনোটা বিঁধে বিষ ঢোকায়, কোনোটা পেঁচিয়ে ধরে, কোনোটা আটকে রাখে। শিকার অবশ হয়ে যায়।
• শিকারের ক্ষত থেকে বেরোয় বিজারিত গ্লুটাথায়োন (reduced glutathione, GSH) নামের একটা ছোট পেপটাইড। পানিতে এর ঘনমাত্রা প্রায় $10^{-6}\ \text{M}$ হলেই হাইড্রার খাদ্যগ্রহণ সাড়া (feeding response) শুরু হয় (Loomis 1955; Lenhoff 1961)।
• এই সাড়ায় কর্ষিকা বেঁকে শিকারকে মুখের কাছে আনে, আর হাইপোস্টোমের মুখছিদ্র অনেক বড় হয়ে খুলে যায়। মুখের চারপাশের শ্লেষ্মা গ্রন্থিকোষ শিকারকে পিচ্ছিল করে, ফলে শিকার সহজেই ভেতরে চলে যায়।

অর্থাৎ হাইড্রার মুখ খোলে কোনো খাবারের “স্বাদ” পেয়ে, স্পর্শে নয়। কাচের গুঁড়ো ছুঁয়ে দিলে নিডোসাইট ছুটতেও পারে, কিন্তু গ্লুটাথায়োন না থাকায় মুখ খোলে না।

ধাপ ২: বহিঃকোষীয় পরিপাক: কোষের বাইরে

গেলা শিকার পৌঁছায় সিলেন্টেরনে (coelenteron), দেহের ভেতরের একমাত্র গহ্বরে। সিলেন্টেরনের পরিপাক অঞ্চলে (gastric region) শিকার ঘিরে দেহ কিছুটা ফুলে ওঠে।

• অন্তঃত্বকের এনজাইম গ্রন্থিকোষ (zymogen gland cell) সিলেন্টেরনে পরিপাক রস ছাড়ে। এর প্রধান এনজাইম প্রোটিয়েজ (protease): আমাদের অগ্ন্যাশয়ের ট্রিপসিন ও কাইমোট্রিপসিনের মতো এনজাইম (Lenhoff 1961)।
• প্রোটিয়েজ শিকারের প্রোটিনকে ভেঙে ছোট পলিপেপটাইড (polypeptide) বানায়। পুষ্টি-পেশি কোষের ফ্ল্যাজেলা নড়ে সিলেন্টেরনের তরল নাড়তে থাকে, আর দেহের সংকোচনও খাবার মেশায়।
• কয়েক ঘণ্টায় আস্ত শিকার গলে ছোট ছোট কণার একটা স্যুপ হয়ে যায়। এটা কোষের বাইরে ঘটে, তাই এর নাম বহিঃকোষীয় পরিপাক। আমাদের পাকস্থলী আর অন্ত্রেও এই ধরনের পরিপাক হয়।

নিচের সময়রেখায় স্লাইডার টেনে একটা খাবারের পুরো একদিন দেখো। ঘণ্টার হিসাবগুলো আনুমানিক; তাপমাত্রা আর শিকারের আকারে বদলায়। কিন্তু ধাপগুলোর ক্রম আসল।

ধাপ ৩: ফ্যাগোসাইটোসিস ও অন্তঃকোষীয় পরিপাক

বহিঃকোষীয় পরিপাক অর্ধেক কাজ করে। বাকিটা হয় কোষের ভেতরে।

• অন্তঃত্বকের পুষ্টি-পেশি কোষ (nutritive-muscular cell) ছদ্মপদ (pseudopodium) বের করে কণাগুলো গিলে নেয়। কোষের এভাবে কঠিন কণা গেলাকে বলে ফ্যাগোসাইটোসিস (phagocytosis)। অ্যামিবাও এভাবেই খায়।
• প্রতিটি কণা একটা খাদ্যগহ্বরে (food vacuole) বন্দি হয়। লাইসোসোমের এনজাইম মিশে গহ্বরের ভেতরটা প্রথমে অম্লীয় (acidic), পরে ক্ষারীয় (alkaline) হয়।
• এখানেই পলিপেপটাইড ভেঙে অ্যামিনো অ্যাসিড হয়, আর শর্করা ও স্নেহও ভাঙে। এটাই অন্তঃকোষীয় পরিপাক, এবং হাইড্রার পরিপাকের বেশিরভাগ অংশ এভাবেই শেষ হয়।

হাইড্রায় দুই ধরনের পরিপাকই আছে। এটা বিবর্তনের একটা মাঝের ধাপ: স্পঞ্জের মতো আদিম প্রাণীতে শুধু অন্তঃকোষীয়, আর উন্নত প্রাণীতে প্রায় সবটাই বহিঃকোষীয়।

ধাপ ৪: শোষণ, আত্তীকরণ ও বহিষ্করণ

• শোষণ (absorption): পরিপাক শেষে সরল খাদ্য (অ্যামিনো অ্যাসিড, সরল শর্করা, ফ্যাটি অ্যাসিড) খাদ্যগহ্বর থেকে পুষ্টি-পেশি কোষের সাইটোপ্লাজমে মেশে।
• পরিবহন (transport): হাইড্রার রক্ত বা রক্তনালি নেই। খাবার ব্যাপন (diffusion) পদ্ধতিতে কোষ থেকে কোষে, মেসোগ্লিয়া পেরিয়ে বহিঃত্বকে যায়। সিলেন্টেরনের তরলও দেহের সব দিকে খাবার ছড়ায়; তাই একে পরিপাক-সংবহন গহ্বর (gastrovascular cavity) বলে।
• আত্তীকরণ (assimilation): শোষিত খাদ্য দিয়ে কোষ নতুন প্রোটোপ্লাজম বানায়, শক্তি পায়। বাড়তি খাবার স্নেহবিন্দু (fat droplet) আর গ্লাইকোজেন (glycogen) হিসেবে জমা থাকে।
• বহিষ্করণ (egestion): শিকারের খোলস (কাইটিন) আর অন্য অপাচ্য অংশ সিলেন্টেরনে পড়ে থাকে। হাইড্রার পায়ু নেই। দেহ হঠাৎ সংকুচিত হলে এগুলো মুখ দিয়েই বেরিয়ে যায়। তাই মুখটা একসঙ্গে মুখ ও পায়ুর কাজ করে।

ধাপ ৫: পেশি আর জলস্থিতিক কঙ্কাল

হাইড্রার হাড় নেই, শক্ত খোলসও নেই। তবু দেহ খাড়া থাকে, বাঁকে, লম্বা হয়, আবার গুটিয়ে ছোট বল হয়ে যায়। এর কৌশল জলস্থিতিক কঙ্কাল (hydrostatic skeleton): সিলেন্টেরনে পানি ভরা থাকে, আর পানি চাপে প্রায় সংকুচিত হয় না। তাই পেশি টানলে দেহের আকার বদলায়, কিন্তু আয়তন একই থাকে।

• বহিঃত্বকের পেশি-আবরণী কোষের পেশিসূত্র (myoneme) দেহের লম্বালম্বি সাজানো। এরা টানলে দেহ খাটো ও মোটা হয়।
• অন্তঃত্বকের পুষ্টি-পেশি কোষের পেশিসূত্র বৃত্তাকার। এরা টানলে দেহ সরু হয়, আর একই আয়তনের পানি দেহকে লম্বা করে দেয়।
• এক পাশের লম্বালম্বি পেশি টানলে সেই পাশ খাটো হয়, ফলে দেহ সেদিকে বেঁকে যায়। সব চলনের মূলে এই তিনটি কাজ।

নিচের তিনটি পেশির বোতাম আলাদা আলাদা আর একসঙ্গে চালু করে দেখো।

ধাপ ৬: চলনের ধরন

হাইড্রা বেশিরভাগ সময় এক জায়গায় আটকে থাকে। কিন্তু খাবার কম পড়লে, আলো বা তাপমাত্রা বদলালে সে জায়গা বদলায়। প্রতিটি চলনেই পেশি, পাদচাকতির আঠালো গ্রন্থিকোষ আর কর্ষিকা মিলে কাজ করে।

নিচে লুপিং, ডিগবাজি আর ভাসার একটি চক্র পাঁচটি ছবিতে ভাগ করা আছে। ছবি 1 থেকে 5 পর্যন্ত চেপে চেপে দেখো, পাদচাকতি কোথায় কোথায় বসে।

ধাপ ৭: স্নায়ুজাল: মস্তিষ্ক ছাড়া সমন্বয়

শিকার ধরা, মুখ খোলা, ডিগবাজি: এগুলোতে অনেক কোষকে একসঙ্গে ঠিক ক্রমে কাজ করতে হয়। এই সমন্বয় করে স্নায়ুজাল (nerve net)।

• হাইড্রার মস্তিষ্ক বা কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র নেই। বহুমেরু স্নায়ুকোষ (multipolar neuron) মেসোগ্লিয়ার দুই পাশে জালের মতো ছড়ানো।
• জাল দুটি: বহিঃত্বকের ঘন জাল আর অন্তঃত্বকের পাতলা জাল।
• হাইপোস্টোমে (মুখের চারপাশে) আর পাদচাকতিতে স্নায়ুকোষ সবচেয়ে ঘন, বলয়ের মতো। মুখের বলয় খাদ্যগ্রহণ সমন্বয় করে।
• স্নায়ুকোষগুলো পরস্পরের সঙ্গে সাইনাপস (synapse) গঠন করে। এর অনেকগুলো দ্বিমুখী (bidirectional), অর্থাৎ সংকেত দুই দিকেই যেতে পারে; সঙ্গে আছে গ্যাপ জাংশন (Westfall 1973; Kinnamon & Westfall 1981)।
• তাই সংকেত এক জায়গা থেকে সব দিকে ছড়িয়ে পড়ে, এবং যত দূরে তত দেরিতে পৌঁছায়। এই ধরনের পরিবহনকে বলে বিস্তৃত পরিবহন (diffuse conduction)।
• বহিঃত্বকের সংবেদী কোষ (sensory cell) স্পর্শ, রাসায়নিক আর আলো টের পেয়ে জালে সংকেত পাঠায়। হাইড্রার চোখ নেই, তবু আলো বুঝতে পারে।

নিচের হাইড্রার মুখ, মাঝখান আর পাদচাকতিতে আলাদা করে ট্যাপ করো। সংকেত কোন দিকে ছড়ায়, আর কোথায় জাল ঘন, তা লক্ষ করো।

এবার নিজে করে দেখো

এবার তুমি হাইড্রার চালক। নিচের পাত্রে হাইড্রাকে হলুদ আলোর জায়গায় (70–100 mm) নিয়ে যাও: চলনের বোতামে লেখা আছে প্রতিটা চাল কত mm এগোয়। সবচেয়ে কম চালে পৌঁছাতে পারো কি না দেখো, আর খাতা থেকে mm/min হিসাব করো। তারপর হাইড্রাকে ভাসাও আর ডুবাও, “স্নায়ুজাল” চালু করে মুখের স্নায়ু বলয় খুঁজে বের করো, আর একটা শিকার খাইয়ে পরিপাক শেষে অপাচ্য অংশ ঠিক পথে বের করো।

ঘরে বসে পর্যবেক্ষণ

হাইড্রার লুপিং চলন বুঝতে একটা সহজ উপমা দেখো। বাগানের গাছে বা পাতায় সবুজ লুপার শুঁয়োপোকা (looper caterpillar, inchworm) খুঁজে দেখো, অথবা বর্ষায় ভেজা মাটিতে জোঁকের চলাফেরা দূর থেকে দেখো। শরীরের পেছনের অংশ টেনে সামনের অংশের কাছে এনে ধনুকের মতো বাঁকানো, তারপর সামনের অংশ আবার এগিয়ে দেওয়া: হাইড্রার লুপিং ঠিক এমন। একটা স্কেল পাশে রেখে গোনো, এক চক্রে প্রাণীটা নিজের দৈর্ঘ্যের কত ভাগ এগোল।

পরীক্ষার প্রস্তুতি

১. বহিঃকোষীয় ও অন্তঃকোষীয় পরিপাকের পার্থক্য লেখো। হাইড্রায় কোনটি ঘটে?

২. চিত্রসহ হাইড্রার ডিগবাজি চলন বর্ণনা করো।

৩. হাইড্রার স্নায়ুতন্ত্রের বৈশিষ্ট্যগুলো লেখো।

৪. (MCQ) হাইড্রার কোন কোষ পরিপাক এনজাইম নিঃসরণ করে? (ক) নিডোসাইট (খ) পেশি-আবরণী কোষ (গ) এনজাইম গ্রন্থিকোষ (ঘ) সংবেদী কোষ

৫. (MCQ) হাইড্রার দ্রুততম চলন কোনটি? (ক) গ্লাইডিং (খ) লুপিং (গ) ডিগবাজি (ঘ) সংকোচন-প্রসারণ

৬. একটি হাইড্রার প্রসারিত দেহ-দৈর্ঘ্য 12 mm। এটি পরপর 4 বার ডিগবাজি দিলে প্রায় কত দূর যাবে? প্রতি ডিগবাজিতে 20 min লাগলে গড় দ্রুতি কত?