पक्षी की चोंच लगभग हर आकार और आकार में आती है-एक हमिंगबर्ड की पुआल जैसी चोंच से स्लाइसिंग, चाकू जैसी चोंच तक।

हालांकि, हमने पाया है कि यह अविश्वसनीय विविधता एक छिपे हुए गणितीय नियम द्वारा रेखांकित की गई है जो लगभग सभी जीवित पक्षियों में चोंच के विकास और आकार को नियंत्रित करती है।

क्या अधिक है, यह नियम पक्षियों के लंबे समय तक चलने वाले पूर्वजों में चोंच के आकार का भी वर्णन करता है-डायनासोर। हम अपने निष्कर्षों को साझा करने के लिए उत्साहित हैं, जो अब iscience जर्नल में प्रकाशित हुआ है।

इस गणितीय नियम के प्रकाश में चोंच का अध्ययन करके, हम समझ सकते हैं कि पक्षियों और अन्य डायनासोर के चेहरे 200 मिलियन से अधिक वर्षों से कैसे विकसित हुए। हम यह भी पता लगा सकते हैं कि क्यों, दुर्लभ उदाहरणों में, इन नियमों को तोड़ा जा सकता है।

जब प्रकृति नियमों का पालन करती है

जीव विज्ञान में सार्वभौमिक नियमों को खोजना दुर्लभ और कठिन है – ऐसे कुछ ऐसे उदाहरण हैं जहां भौतिक कानून सभी जीवों में इतने व्यापक हैं।

लेकिन जब हम एक नियम पाते हैं, तो यह उन पैटर्न को समझाने का एक शक्तिशाली तरीका है जो हम प्रकृति में देखते हैं। हमारी टीम ने पहले जीव विज्ञान के एक नए नियम की खोज की, जो दांत, सींग, खुर, गोले और निश्चित रूप से, चोंच सहित कई नुकीले संरचनाओं के आकार और विकास की व्याख्या करता है।

यह सरल गणितीय नियम यह बताता है कि चोंच की तरह एक नुकीले संरचना की चौड़ाई कैसे होती है, टिप से आधार तक फैलती है। हम इस नियम को “पावर कैस्केड” कहते हैं।

इस खोज के बाद, हम इस बात में बहुत रुचि रखते थे कि कैसे पावर कैस्केड पक्षी और अन्य डायनासोर की चोंच के आकार की व्याख्या कर सकता है।

थेरोपोड्स के थूथन और बीक विकास के पावर कैस्केड नियम का पालन करते हैं। | फोटो क्रेडिट: गारलैंड एट अल।, iscience 2025

डायनासोर ने अपनी चोंच एक से अधिक बार मिलीं

अधिकांश डायनासोर, जैसे टायरेनोसौरस रेक्सनुकीले दांतों के साथ एक मजबूत थूथन है। लेकिन कुछ डायनासोर (ईएमयू-जैसे डायनासोर की तरह) आर्द्रा) के पास बिल्कुल भी दांत नहीं थे और इसके बजाय बीक थे।

थेरोपोड्स में, डायनासोर का समूह टी। रेक्स से संबंधित, बीक कम से कम छह बार विकसित हुए। हर बार, दांत खो गए थे और थूथन लाखों वर्षों में चोंच के आकार तक फैल गया था।

लेकिन इनमें से केवल एक त्रुटिहीन डायनासोर समूह 66 मिलियन साल पहले बड़े पैमाने पर विलुप्त होने की घटना से बच गए थे। ये बचे लोग अंततः हमारे आधुनिक दिन के पक्षी बन गए।

प्रारंभिक पक्षी नियम को पकड़ता है

विकास के पावर कैस्केड नियम की जांच करने के लिए, हमने थेरोपोड्स की 127 प्रजातियों पर शोध किया। हमने पाया कि 95% थेरोपॉड बीक और थूथन इस नियम का पालन करते हैं।

कंप्यूटर मॉडलिंग के माध्यम से अत्याधुनिक विकासवादी विश्लेषणों का उपयोग करते हुए, हमने प्रदर्शित किया कि पैतृक थेरोपॉड में सबसे अधिक संभावना एक दांतेदार थूथन थी जो पावर कैस्केड नियम का पालन करती थी।

रोमांचक रूप से, यह बताता है कि पावर कैस्केड न केवल थेरोपॉड बीक और थूथन के विकास का वर्णन करता है, बल्कि शायद सभी कशेरुक के थूथन: स्तनधारी, सरीसृप और मछली।

एक विकासवादी पेड़ दिखाता है कि कैसे थेरोपॉड चोंच और थूथन अपने विकास के दौरान पावर कैस्केड का पालन करते हैं। | फोटो क्रेडिट: गारलैंड एट अल।, iscience 2025

नियम अनुयायियों और ब्रेकर

बड़े पैमाने पर विलुप्त होने से बचने के बाद, पक्षियों ने अविश्वसनीय परिवर्तन की अवधि से गुजरा। पक्षी अब पूरी दुनिया में रहते हैं और उनकी चोंच बहुत विशेष तरीकों से प्रत्येक स्थान पर अनुकूलित होती है।

हम फल खाने के लिए चोंच की आकृतियाँ, कीड़े, छेदना और मांस को फाड़ने, और यहां तक ​​कि अमृत को घूंटते हुए देखते हैं। बहुमत पावर कैस्केड विकास नियम का पालन करता है।

ये सभी पक्षी चोंच बहुत अलग उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने के बावजूद, विकास के पावर कैस्केड नियम का पालन करते हैं: पूर्वी ऑस्प्रे, यूरेशियन हूपो, कॉमन शुतुरमुर्ग और बार-टेल्ड गॉडविट। | फोटो क्रेडिट: फिल वॉल, गिल्स लॉरेंट, डिएगो डेलो, जेजे हैरिसन (सीसी बाय-एसए)

जबकि दुर्लभ, हमारे द्वारा अध्ययन किए गए कुछ पक्षियों के नियम-ब्रेकर थे। ऐसा ही एक नियम-ब्रेकर यूरेशियन स्पूनबिल है, जिसकी अत्यधिक विशिष्ट चोंच आकार जलीय जीवन को पकड़ने के लिए कीचड़ के माध्यम से इसे निचोड़ने में मदद करता है। शायद इसकी अनूठी खिला शैली ने इस सामान्य नियम को तोड़ दिया।

हम स्पूनबिल की तरह नियम-ब्रेकर के बारे में बिल्कुल भी परेशान नहीं हैं। इसके विपरीत, यह आगे बताता है कि वास्तव में पावर कैस्केड कितनी जानकारीपूर्ण है। अधिकांश पक्षी चोंच हमारे शासन के अनुसार बढ़ती हैं, और वे चोंच अधिकांश खिला शैलियों को पूरा कर सकते हैं।

लेकिन कभी -कभी, स्पूनबिल जैसे ऑडबॉल अपने विशेष “कीड़े” को पकड़ने के लिए पावर कैस्केड ग्रोथ नियम को तोड़ते हैं।

अब जब हम जानते हैं कि अधिकांश पक्षी और डायनासोर की चोंच पावर कैस्केड का पालन करती है, तो हमारे शोध में अगला बड़ा कदम यह है कि पक्षी की चोंच चिक से वयस्क तक कैसे बढ़ती है।

यदि पावर कैस्केड वास्तव में पक्षी की चोटियों में एक मूलभूत विकास नियम है, तो हम इसे जीवन के पेड़ के कई अन्य रूपों में छिपाने की उम्मीद कर सकते हैं।

कैथलीन गारलैंड पीएचडी उम्मीदवार हैं और एलिस्टेयर इवांस प्रोफेसर हैं, दोनों स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज, मोनाश यूनिवर्सिटी में हैं। इस लेख को पुनर्प्रकाशित किया गया है बातचीत।