ஐஐடி தில்லி வளாகம். மழை பெய்து ஓய்ந்திருந்த நேரம். இங்கிருந்து ஓய்வு பெற்று மூன்று ஆண்டுகளாகி விட்டது. மரங்கள், பூக்கள் மற்றும் பறவைகள் நிறைந்த இந்த வளாகத்தில் அதிகாலையில் நடைபயிலுவது ஒரு தனி அனுபவம். ஒரு வேப்ப மரத்துக்கு அடியில் ‘கருப்புதான் எனக்கு பிடிச்ச கலரு’ என்று பாடிக்கொண்டு எறும்புகள் ஒரு சீரான அணி வரிசையில் சென்று கொண்டிருக்கிறது. சிறிய உணவுத் துண்டுகளை அவை சுமந்து செல்லும் காட்சி.‌ அற்புதமானவை! ஒவ்வொரு எறும்பும் தனது உடலை விடப் பெரிய பாரத்தை இழுத்துச் செல்கின்றது.

சமீப காலமாக, சிறிய எறும்புகளைப் பெரும் நுண்ணோக்கிகளின் வழியாக ஆராயும் ஆர்வம் அதிகரித்துள்ளது. மனிதக் கண்களுக்கு சாதாரணமாகத் தெரியாத அச்சிறிய புள்ளிகள், இன்று இந்த  எறும்புகள் அவைகளின் சமூக நடத்தை, ஒத்துழைப்பு, மற்றும் சிக்கலான பிரச்சனைகளுக்கு தீர்வு காணும் திறன் அனைத்தும் உயிரியல்-ஈர்க்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தில் (biomimicry) விஞ்ஞானிகளின் பெரும் ஆராய்ச்சி பொருளாக மாறிவிட்டன. இயற்கையின் இந்த சிறிய அதிசயங்கள், மனித பொறியியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் புதிய வழிகளைத் திறந்துள்ளன. எறும்புகள் எப்படி தங்கள் உடல் எடையை விட 50 மடங்கு பாரத்தை சுமக்கிறது.  இவற்றின் வலிமையைப் பார்த்து வியக்காமல் இருக்க முடியாது. இது நாம் தினந்தோறும் செய்யும் உடற்பயிற்சி முயற்சிகளை விட அபாரமானது. ஆனால், இதைவிட ஆச்சரியப்பட வேண்டியது அவற்றின் வலிமை மட்டுமல்ல – அவற்றின் ஒத்துழைப்பு, உடல்களால் பாலங்கள் உருவாக்கும் திறன், நம்மால் வாழ முடியாத இடங்களில் அவை உயிர்வாழும் திறமை. 

How Can Insects Carry More Than Their Own Weight

இன்று நேனோ தொழில்நுட்பத்தின் (nanotechnology) மூலம் மனித முடியை விட சிறிய இயந்திரங்களை உருவாக்க முடியும் என்பதற்கான பல தரவுகள் உள்ளன. ஆனால் முன்னேற்றம் மெதுவாக இருக்கிறது. நேனோ பொருட்களால் (nano materials) உருவாக்கப்பட்ட  மின்சுற்றுகள் எளிதில் உடைவதால், சிறிய மின்னணு சாதனங்களை குளிர்ச்சியாக வைப்பது இன்னும் ஒரு கனவாகவே இருந்து வருகிறது.

மண்ணின் மைந்தர்கள்

எறும்புகள் (Formicidae குடும்பம்) உலகில் மிகவும் வெற்றிகரமான உயிரினங்களில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகின்றன. இவை சுமார் 12,000 முதல் 20,000 இனங்களைக் கொண்டவை, மேலும் அண்டார்டிகா மற்றும் சில தீவு நாடுகளைத் தவிர உலகின் எல்லா பகுதிகளிலும் காணப்படுகின்றன. எறும்புகள் சமூகப் பூச்சிகளாக, ஒரு கூட்டு அமைப்பில் (colony) வாழ்கின்றன, இதில் ராணி, ஆண் எறும்புகள் (drones), மற்றும் பணியாளர் எறும்புகள் (workers) ஆகியவை ஒருங்கிணைந்து செயல்படுகின்றன. இவை மண்ணின் சிதைவு செயல்முறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, மண்ணின் வளத்தை மேம்படுத்துகின்றன, மற்றும் உணவுச் சங்கிலியில் முக்கிய இணைப்பாக உள்ளன. சமீபத்திய ஆய்வுகள், எறும்புகளின் இந்த பன்முகத்தன்மையையும், சுற்றுச்சூழல் மற்றும் மனித வாழ்வுடனான அவற்றின் தொடர்பையும் இடைநிலை ஆய்வுகளின் மூலம் ஆராய்ந்து வருகின்றன. இவை பல்லுயிர்ப் பெருக்கம், சுற்றுச்சூழல் மேலாண்மை, பருவநிலை மாற்றம், மற்றும் பொருளியல் தாக்கங்கள் ஆகியவற்றில் முக்கியமான தரவுகளை வழங்குகின்றன. இப்பதிவில், எறும்புகளை மையமாகக் கொண்டு, பல்வேறு துறைகளில் அவற்றின் பங்களிப்பை ஆராய்ந்து, சமீபத்திய ஆய்வுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட சிலவற்றை பார்ப்போமா.

 சமீபத்தில் சயின்ஸ் இதழில் வெளியான ஒரு கட்டுரை, எறும்பு உடலின் அமைப்பு-ஈர்க்கப்பட்ட நேனோ பொருட்கள் பற்றி விவரிக்கிறது. அவற்றின் பல அடுக்கு அமைப்பு, எடை குறைவாகவும், அதே நேரத்தில் வலிமையாகவும் இருக்க உதவுகிறது. இது வெறும் உயிரியல் அல்ல, இது இயற்கையின் மிகச் சிறந்த பொறியியல்.

மழை முடிந்து, ஈரமான மண்ணில் ஒரு காட்டுப் பாதை. திடீரென, ஒரு கருப்பு அலை உருவாகிறது. ஆயிரக்கணக்கான எறும்புகள், ஒரு படை மாதிரி ஒழுங்காக, ஒரு மனதாக, முன்னேறுகின்றன. இவை சாதாரண எறும்புகள் இல்லை; இவை Eciton burchellii எறும்புகள்! 2021-ஆம் ஆண்டு The Conservation இதழில் வெளியான கட்டுரையைப் படித்தபோது, இந்த எறும்புகளின் வாழ்க்கை ஒரு அறிவியல் புனைகதையைப் போலிருந்தது.

காட்டில் எங்கோ ஒரு சிறிய இலை தரையில் விழுகிறது. அந்த இலையைச் சுற்றி, ஒரு படை எறும்பு தன் தொடர்பு மூலக்கூறுகளை (pheromones) ஒரு சமிக்ஞை மூலம் வெளியிடுகிறது. அடுத்த சில நிமிடங்களில், ஆயிரக்கணக்கான எறும்புகள் ஒரு புயல் போல முன்னேறுகின்றன. இவை வேட்டையாடும் எறும்புகள்.

ஒரு தாக்குதல் 20 மீட்டர் அகலமும் 100 மீட்டர் நீளமும் கொண்டதாக இருக்கும், இதில் 200,000க்கும் மேற்பட்ட எறும்புகள் இருக்கும். இவை வினாடிக்கு 13 சென்டிமீட்டர் அதாவது 0.5 km per hr வேகத்தில்  ஓடும். மணிக்கு 3,000 இரை பொருட்களைச் சேகரிக்கும்.

 இவற்றின் பயணத்தில் எதுவும் தப்ப முடியாது—பூச்சிகள், சிலந்திகள், சிறிய முதுகெலும்புகள் கூட! The Conservation கட்டுரை, இவற்றை “காட்டின் முதன்மை வேட்டையாளர்கள்” என்று அழைக்கிறது.

இந்த எறும்புகளின் ஒழுங்கு நம்மை வியப்பில் ஆழ்த்துகிறது. ஒரு படைவீரனைப் போல, ஒவ்வொரு எறும்புக்கும் ஒரு பணி உண்டு. சில எறும்புகள் முன்னணியில் சென்று பாதையை அமைக்கின்றன. மற்றவை பின்னால் இருந்து உணவைச் சேகரிக்கின்றன. சில பெரிய தாடையுடைய “வீரர்கள்” எதிரிகளை எதிர்கொள்கின்றன. இவை ஒரு ராணுவத்தைப் போல செயல்பட்டாலும், இங்கே  உத்தரவு போடுவதற்கு தலைவன் என்று யாருமில்லை. எல்லாம் இயற்கையின் பிரதிகளில் இயங்கும் ஒரு இயக்கம்!

இந்த எறும்புகள் தனியாக பயணிப்பதில்லை. இவற்றுடன் எப்போதும் ஒரு “பயணக் குழு” இருக்கிறது.  இந்த எறும்புகளைப் பின்தொடர்ந்து, பறவைகள், பூச்சிகள், மற்றும் சில வகை வண்டுகளும் வருகின்றன என்கிறது இக்கட்டுரை. உதாரணமாக, Bicolored Antbird என்ற பறவை இந்த எறும்புகளின் வேட்டையைப் பயன்படுத்தி, எறும்புகள் துரத்தும் பூச்சிகளை உண்ணுகிறது. இன்னொரு வகை வண்டு, Ecitophya simulans, எறும்புகளைப் போலவே உருவமெடுத்து, அவற்றின் கூட்டத்தில் ஒளிந்து வாழ்கிறது. இது ஒரு உயிரியல் மாறுவேடம்! இந்த உறவு மற்றும் இதனுடன் கலந்த ஒரு சிக்கலான சுற்றுச்சூழல் நாடகம், எல்லாம் ஒன்றோடொன்று இணைந்து இயங்குகிறது.

இந்த எறும்புகள் காட்டின் “முக்கிய இனங்கள்” (keystone species). இவை இல்லையெனில், காட்டின் உயிர்ப் பல்வகைமை (biodiversity) பாதிக்கப்படும். இவை காட்டைச் சுத்தப்படுத்தி, உணவுச் சங்கிலியை சமநிலையில் வைக்கின்றன.

ஆனால், இந்த எறும்புகளின் உலகம் தற்போது ஆபத்தில் உள்ளது என்று The Conservation கட்டுரை எச்சரிக்கிறது. வெப்பமண்டலக் காடுகள் அழிக்கப்படுவதால், இந்த எறும்புகளின் வாழ்விடங்கள் சுருங்குகின்றன. காட்டுப் பகுதிகள் துண்டு துண்டாக்கப்படும்போது, இந்த எறும்புகளின் பயணப் பாதைகள் தடைபடுகின்றன. இவற்றுக்கு பெரிய காட்டுப் பகுதிகள் தேவை, ஏனெனில் இவை ஒரே இடத்தில் தங்குவதில்லை. ஒவ்வொரு இரவும், இவை தற்காலிக முகாம்கள் (bivouacs) அமைக்கின்றன—ஆயிரக்கணக்கான எறும்புகள் தங்கள் உடல்களால் ஒரு கூடு உருவாக்குகின்றன! இது ஒரு உயிரியல் பொறியியல் அற்புதம். காட்டு அழிப்பு இவற்றை மட்டும் அழிப்பதில்லை; இவற்றைச் சார்ந்த பறவைகள், பூச்சிகள் எல்லாமே பாதிக்கப்படுகின்றன. 

இதைப் படிக்கும்போது, சுஜாதாவின் ‘என் இனிய இயந்திர நாவல்’ நினைவுக்கு வருகிறதா? மனிதர்கள் இயற்கையை அழிக்கும்போது, இயற்கையின் சமநிலை எவ்வளவு நுட்பமாக உடைகிறது என்று அவர் எழுதியிருப்பார். 

இந்த எறும்புகள் வெறும் பூச்சிகள் இல்லை; இவை இயற்கையின் பாடங்கள். ஒற்றுமை, ஒழுங்கு, தியாகம்—இவை எல்லாம் இந்த எறும்புகளின் வாழ்க்கையில் இருக்கின்றன. ஒரு எறும்பு தனியாக ஒன்றும் செய்ய முடியாது, ஆனால் ஒரு கூட்டமாக, அவை மலைகளையே நகர்த்திவிடும். இவை நம் பூமியின் உயிரினங்கள், நம் காடுகளின் காவலர்கள்.The Conservation கட்டுரை ஒரு வேண்டுகோள் விடுக்கிறது: “இந்த எறும்புகளைப் பாதுகாக்க, நாம் காடுகளைப் பாதுகாக்க வேண்டும்.” இது ஒரு எளிய கோரிக்கை இல்லை. இது ஒரு சவால். நாம் இயற்கையுடன் இணைந்து வாழ கற்றுக்கொள்ள வேண்டும். இல்லையெனில், இந்த எறும்புகளின் படையெடுப்பு ஒரு நாள் நின்றுவிடும். அந்த நாள், காட்டின் மௌனத்தின் தொடக்கமாக இருக்கும்.

Bridges, highways, scaffolds: how the amazing engineering of army ants can teach us to build better

நெருப்பு எறும்புகளின்  (fire ants) உயிர் பிழைப்பு நடத்தைகளால் ஈர்க்கப்பட்டு, டெக்ஸாஸ் A&M பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதுமையான ஒரு முறையைக் கண்டறிந்துள்ளனர். இது செயற்கைப் பொருட்களை தன்னாட்சியாக கூட்டமைத்து , மறுகட்டமைப்பு செய்து, சுற்றுச்சூழல் மாற்றங்களான வெப்பம், ஒளி அல்லது கரைப்பான்கள் போன்றவற்றுக்கு ஏற்ப பிரித்து அமைக்க உதவுகிறது. நெருப்பு எறும்புகள், வெள்ளத்தில் மிதந்து செல்லும்போது, அவற்றின் உடல்களை ஒன்றிணைத்து மிதவைகளை உருவாக்கி, ஒருவரையொருவர் பற்றிக்கொண்டு உயிர் பிழைப்பது ஒரு கூட்டு நடத்தையாகும். இந்த இயற்கை நிகழ்வைப் பின்பற்றி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் வடிவத்தை மாற்றும் பாலிமர் ரிப்பன்களைப் பயன்படுத்தி, பதிலளிக்கும் ஹைட்ரோஜெல்கள், திரவ படிக எலாஸ்டோமர்கள் அல்லது அரை-படிக பாலிமர்களைப் பயன்படுத்தி, தேவைக்கேற்ப சுய-கூட்டமைப்பு, அளவு மாற்றம் மற்றும் பிரித்தல் செய்யும் ஒரு முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த பாலிமர் ரிப்பன்கள் வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப ஒன்று சேரவும் பிரியவும் செய்கின்றன. இது பொருட்களின் தன்னாட்சி இயக்கத்தை சாத்தியமாக்குகிறது. இந்த ஆராய்ச்சியின் முக்கியத்துவம், பொருட்கள் அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் துறைகளில் புரட்சிகரமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் திறனில் உள்ளது. இந்த முறை, ரோபோட்டிக்ஸ், மருத்துவம் மற்றும் பொறியியல் ஆகியவற்றில் புதிய வாய்ப்புகளைத் திறக்கிறது. உதாரணமாக, இந்த தன்னாட்சி பொருட்கள் மருத்துவ உள்வைப்புகளில் சுற்றுச்சூழல் மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப தங்களை மாற்றிக்கொள்ள முடியும் அல்லது ரோபோட்டிக்ஸில் சிக்கலான பணிகளை தன்னியக்கமாக செய்ய முடியும். மேலும், இந்த பொருட்கள் வெப்பநிலை, ஒளி அல்லது கரைப்பான்கள் போன்ற வெளிப்புற தூண்டுதல்களுக்கு விரைவாக பதிலளிக்கின்றன, இது அவற்றின் பயன்பாட்டு வரம்பை விரிவாக்குகிறது.இந்த ஆய்வு, பயோமிமிக்ரி (biomimicry) எனப்படும் இயற்கையைப் பின்பற்றும் அறிவியல் அணுகுமுறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. நெளிகளின் ஒருங்கிணைந்த நடத்தை, பொருட்கள் எவ்வாறு சிக்கலான சூழல்களில் தன்னாட்சியாக செயல்பட முடியும் என்பதற்கு ஒரு முன்மாதிரியாக அமைகிறது. இந்த ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்ட குழுவில், டாக்டர் டெய்லர் வேர், பயோமெடிக்கல் இன்ஜினியரிங் மற்றும் மெட்டீரியல்ஸ் சயின்ஸ் மற்றும் இன்ஜினியரிங் துறைகளில் இணை பேராசிரியராகப் பணியாற்றுபவர், முக்கிய பங்கு வகித்தார். அவர் இளங்கலை மாணவராக இருந்தபோது, நெளிகள் பற்றிய ஒரு கட்டுரையால் ஈர்க்கப்பட்டு இந்த ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கினார்.இந்த ஆராய்ச்சி, பொருட்கள் அறிவியலில் தன்னாட்சி ஆய்வு மற்றும் மேம்பாட்டிற்கு ஒரு புதிய திசையை வழங்குகிறது. இது, பாரம்பரிய முறைகளை விட வேகமாகவும் திறமையாகவும் புதிய பொருட்களைக் கண்டறிய உதவுகிறது. எதிர்காலத்தில், இந்த தொழில்நுட்பம் மேலும் மேம்படுத்தப்பட்டு, பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம், குறிப்பாக நிலையான ஆற்றல், மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் மேம்பட்ட ரோபோட்டிக்ஸ் துறைகளில். இந்த ஆய்வு, இயற்கையின் எளிமையான உயிரினங்களிலிருந்து கூட, மனித தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துவதற்கு மகத்தான உத்வேகம் கிடைக்கும் என்பதை நிரூபிக்கிறது.

Ant Behavior Inspires Autonomous Material Assembly Research | Texas A&M University Engineering

ப்ரீபர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் சமீபத்திய ஆய்வு, சில கருப்பு எறும்புகள் (Lasius niger) முந்தைய சந்திப்புகளிலிருந்து கற்று, கோபத்தைப் போன்ற நடத்தையை வெளிப்படுத்துகின்றன என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. டாக்டர் வோல்கர் நெஹ்ரிங் தலைமையிலான இந்த ஆய்வு, பூச்சிகள் முற்றிலும் உள்ளுணர்வு மட்டுமே கொண்டவை என்ற கருத்தை எதிர்க்கிறது. எறும்புகள் பகை காலனிகளுடனான எதிர்மறை அனுபவங்களை நினைவில் வைத்துள்ளது என்ற தரவுகளை கொடுக்கிறது. தங்கள் மணம் உணரும் திறனைப் பயன்படுத்தி, எறும்புகள் காலனி-குறிப்பிட்ட வாசனைகள் மூலம் நண்பர்களையும் அந்நியர்களையும் வேறுபடுத்துகின்றன. பரிசோதனைகளில், எறும்புகள் ஐந்து நாட்களுக்கு நண்பர்களையோ, “நெஸ்ட் A” இலிருந்து ஆக்ரோஷமான எறும்புகளையோ, அல்லது “நெஸ்ட் B” இலிருந்து ஆக்ரோஷமான எறும்புகளையோ சந்தித்தன. பின்னர் நெஸ்ட் A எறும்புகளைச் சந்திக்கும்போது, முன்பு அவற்றைச் சந்தித்த எறும்புகள், முதல் முறையாக நெஸ்ட் A-ஐ சந்திக்கும் எறும்புகளையோ அல்லது நெஸ்ட் B-ஐ சந்தித்த எறும்புகளையோ விட அதிக ஆக்ரோஷத்தைக் காட்டின. எறும்புகள் பகை மணங்களை விரோத சந்திப்புகளுடன் இணைக்க கற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன என்று ஆய்வு கூறுகிறது, உடல் மோதல்கள் நினைவு உருவாக்கத்திற்கு முக்கியமாக உள்ளன. பழைய தேடல் எறும்புகள், பகைவர்களுடன் அதிகம் சந்தித்ததால், காலனி பாதுகாப்பை மேம்படுத்தி வலுவான ஆக்ரோஷத்தைக் காட்டின. எதிர்கால ஆராய்ச்சி, எறும்புகள் இந்த அனுபவங்களின் அடிப்படையில் தங்கள் மண உணரிகளை மாற்றியமைக்கிறதா என ஆராயும்.

இந்த எறும்புகளைப் பற்றி படிக்கும்போது, ஒரு விஷயம் தெளிவாகிறது. இயற்கை ஒரு பெரிய ஆய்வகம். அதில் ஒவ்வொரு உயிரினமும் ஒரு பாடத்தைக் கற்பிக்கின்றன. இந்த எறும்புகள் நமக்கு ஒற்றுமையையும், பொறியியல் திறனையும், சுற்றுச்சூழலின் முக்கியத்துவத்தையும் அறிவிக்கின்றது.  ஒவ்வொரு வகை எறும்புகளும் ஒரு கதை சொல்கின்றன. 

அடுத்த முறை ஒரு எறும்பு உங்கள் பாதையில் குறுக்கிட்டால், ஒரு கணம் நின்று அதனுடன் உரையாட முயலுங்கள். ஒருவேளை, அது ஒரு பெரிய படையின் ஒரு பகுதியாக இருக்கலாம். இயற்கையின் இந்த புரட்சி வீரர்கள், நமக்கு ஒரு பாடம் சொல்ல காத்திருக்கலாம் அல்லவா!