ജീവശാസ്ത്രം സാങ്കേതികവിദ്യയിലൂടെ തൊട്ടറിയാം

ജീവശാസ്ത്രപഠനത്തിന് ഹൈസ്കൂൾ വിദ്യാർത്ഥികളെ സഹായിക്കുന്ന വെബ്സൈറ്റുകളും ആപ്ലിക്കേഷനുകളും പരിചയപ്പെടുത്തുന്ന ലേഖന പരമ്പര. ഗവേഷണ വിദ്യാർത്ഥിയായ നവീൻ പ്രസാദ് അലക്സ് എഴുതുന്നു.

മൊഡ്യൂൾ 2 – Phylogeny

മൊഡ്യൂൾ 1-ൽ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത കരീബിയൻ ദ്വീപുകളിൽ (ഹിസ്പാനിയോള, പ്യൂർട്ടോ റിക്കോ) കാണപ്പെടുന്ന എട്ട് അനോൽ സ്പീഷീസുകളെ അവയുടെ രൂപത്തിനനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്ത ഇക്കോമോർഫ് ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക് നിങ്ങൾ നിയോഗിച്ചു. ഈ മൊഡ്യൂളിൽ ഡിഎൻഎ സീക്വൻസ് വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച് അതേ എട്ട് അനോൽ സ്പീഷീസുകളുടെ പരിണാമ ബന്ധങ്ങൾ നിങ്ങൾ നിർണയിക്കും. മൊഡ്യൂൾ ഓപ്പൺ ചെയ്താൽ ഇടതുവശത്തുള്ള പാനൽ എട്ട് അനോൽ സ്പീഷീസുകളിൽനിന്നുള്ള ഡിഎൻഎ സീക്വൻസുകളും ലിയോസെഫാലസ് കരിനാറ്റസ് എന്ന കൂടുതൽ വിദൂര ബന്ധമുള്ള പല്ലി ഇനത്തിന്റെ ഡിഎൻഎ സീക്വൻസും കാണിക്കുന്നു.

ഒരു ഫൈലോജെനെറ്റിക് ട്രീ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് MABL വെബ്‌സൈറ്റിൽ (www.phylogeny.fr) ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനായി പാനലിനു താഴെയായി Open the MABL site to perform your search എന്ന ഓപ്ഷൻ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുക. ശേഷം ഓപ്പൺ ആവുന്ന MABL വെബ്‌സൈറ്റിൽ ഡിഎൻഎ സീക്വൻസുകൾ പേസ്റ്റ് ചെയ്ത ശേഷം സബ്മിറ്റ് ഓപ്ഷൻ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുക. അല്പ സമയത്തിനു ശേഷം ഫൈലോജെനെറ്റിക് ട്രീ കാണാൻ സാധിക്കും. അതിനു ശേഷം hhmi വെബ് സൈറ്റിലേക്കു തിരിച്ച വരുക.

ഡിഎൻഎ താരതമ്യത്തിലൂടെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട എട്ട് അനോൽ സ്പീഷീസുകളുടെ ഒരു ഫൈലോജെനെറ്റിക് ട്രീയുടെ ഒരു ഉദാഹരണം hhmi വെബ്‌സൈറ്റിൽ കാണാം. ഫൈലോജെനികൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ഓരോ തവണ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുമ്പോഴും ഫലങ്ങൾ തമ്മിൽ നേരിയ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാകും. എന്നിരുന്നാലും പൊതുവേ, മരങ്ങൾ മൊത്തത്തിലുള്ള രൂപത്തിൽ സമാനമായിരിക്കണം; കൂടാതെ ഏതെങ്കിലും വ്യത്യാസങ്ങൾ വിദൂരമായ വ്യത്യസ്തമായ നിഗമനങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കരുത്. തുടർന്ന് continue ക്ലിക്ക് ചെയ്ത ശേഷം how to read a phylogenetic tree എന്ന ഭാഗം വായിച്ചു മനസ്സിലാക്കുക. തുടർന്ന് continue ക്ലിക്ക് ചെയ്ത ശേഷം വരുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം കൊടുക്കുക. തുടർന്ന് പാറ്റേണുകൾ മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾ ഇക്കോമോർഫ് തരം അനുസരിച്ച് ശാഖകൾക്ക് നിറം നൽകുക. ബാക്കി ചോദ്യങ്ങൾക്കും ഉത്തരം നൽകുക.

പിന്നീട് ഡോ. ജോനാഥൻ ലോസോസ് തൻ്റെ ഡിഎൻഎ വിശകലനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ സംഗ്രഹിക്കുന്ന വീഡിയോ കാണുക.

മൊഡ്യൂൾ 2 അത്രയേയുള്ളൂ.

ഈ മൊഡ്യൂളിൽ വ്യത്യസ്ത ദ്വീപുകളിൽ സമാന സ്വഭാവങ്ങളുള്ള ജീവിവർഗങ്ങൾ പരിണമിച്ചതായി നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ എങ്ങനെ വികസിക്കുന്നു? മൊഡ്യൂൾ 3-ൽ, ആ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാം.

മൊഡ്യൂൾ 3- Experimental Data

മൊഡ്യൂൾ 1-ൽ ചില ആവാസവ്യവസ്ഥകളിൽ ജീവിക്കുന്ന ഓന്തുകൾക്ക് പ്രത്യേക സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കി. ഉദാഹരണത്തിന്, ചില്ലകളിൽ വസിക്കുന്ന ഓന്തുകൾക്കു ചെറിയ കാലുകളും പുല്ലിലും കുറ്റിക്കാട്ടിലും കാണപ്പെടുന്നവയ്ക്ക് നീളമുള്ള വാലുകളുമുണ്ട്. ആ പരിതസ്ഥിതികളിൽ വസിക്കുന്ന പല്ലികൾക്ക് ഈ പ്രത്യേകതകൾ എന്തെങ്കിലും മുൻഗണന നൽകുന്നുണ്ടോ? ഈ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാൻ, ഈ മൊഡ്യൂൾ ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പരീക്ഷണം നടത്താം.

Continue ക്ലിക്ക് ചെയ്ത ശേഷം ബഹാമാസിലെ അയൺ കെ ദ്വീപും അടുത്തുള്ള ചെറുദ്വീപുകളെയും പറ്റിയുള്ള വിവരങ്ങൾ വായിക്കുക. തുടർന്ന് ഗവേഷകർ ഈ പരീക്ഷണത്തെപ്പറ്റി പറയുന്ന വിശദീകരണം അടങ്ങിയിട്ടുള്ള വീഡിയോ കാണുക. ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾ അയൺ കേ പോപ്പുലേഷനിൽ നിന്ന് 10 പല്ലി എക്സ്-റേകളും ചെറുദ്വീപുകളിലൊന്നിൽ നിന്ന് 10-ഉം അളക്കും. നിങ്ങൾ അളക്കുന്ന എല്ലാ എക്സ്-റേകളും ആൺപല്ലികളിൽനിന്നുള്ളതാണെന്നു ശ്രദ്ധിക്കുക. തുടർന്ന് മൊഡ്യൂൾ 1-ൽ ചെയ്തതിന് സമാനമായി എക്സ്-റേകൾ അളക്കാം. ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ Relative Hindlimb Length, Relative tail Length എന്നിവ കണക്കാക്കുക.

ഈ വിവരങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഓന്തുകളുടെ രണ്ടു സഞ്ചയങ്ങളും തമ്മിൽ ഉള്ള വ്യത്യാസം കാണക്കാക്കേണ്ടത്തുണ്ട്. ഇതിനായി Relative Hindlimb Length, Relative tail Length എന്നിവയുടെ സാമ്പിൾ മീൻ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് എറർ, 95% കോൺഫിഡൻസ് ഇന്റർവെൽ എന്നിവ കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇവ Microsoft excel പോലെയുള്ള സോഫ്റ്റ്‌വെയറുകളുടെ സഹായത്തോടെയോ അല്ലാതെയോ കണക്കാക്കാം.

തുടർന്ന് രണ്ടു സഞ്ചയങ്ങളുടെയും Relative Hindlimb Length-കൾ തമ്മിൽ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ വേണ്ടി ഗ്രാഫുകൾ നിർമ്മിക്കാം, ഇതിനായി hhmi വിൻഡോയിൽ വരുന്ന ഗ്രാഫിൽ കണക്കാക്കിയ ഡാറ്റയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഗ്രാഫ് ഉണ്ടാക്കാം. ഒടുവിൽ ഈ മൊഡ്യൂളിന്റെ അവസാനം വരുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക.

മൊഡ്യൂൾ 3-ന് അത്രയേയുള്ളൂ. വ്യത്യസ്ത ആവാസവ്യവസ്ഥകളിൽ വസിക്കുന്ന പല്ലികൾക്ക് വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം, എന്നാൽ പുതിയ ജീവിവർഗങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ ഏതെല്ലാം സ്വഭാവ സവിശേഷതകൾ പങ്കുവഹിക്കുന്നു? ഇത് നമ്മുക്ക് അടുത്ത മൊഡ്യൂളിൽ നോക്കാം.

മൊഡ്യൂൾ – 4

ഡ്യൂലാപ്പുക്കൾ എന്ന ശരീരഭാഗമാണ് പുതിയ ജീവിവർഗങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ നിർണായക പങ്കു വഹിക്കുന്നത്. ഒരേ ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ വസിക്കുന്ന രണ്ട് അനിയോൾ സ്പീഷീസുകളൊന്നും ഒരേ തരത്തിലുള്ള ഡ്യൂലാപ്പുക്കൾ പങ്കിടുന്നില്ല, ഇണയെ ആകർഷിക്കാൻ ആൺ അനോലുകൾ കാണിക്കുന്ന തൊണ്ടയ്ക്ക് കീഴിലുള്ള ചർമ്മത്തിൻ്റെ ഫ്ലാപ്പാണ് ഡ്യൂലാപ്പുക്കൾ. ഈ മൊഡ്യൂളിൽ, അനിയോകളുടെ ഡ്യൂലാപ്പുക്കളെക്കുറിച് നിങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യും.

ആദ്യമായി ഡ്യൂലാപ്പുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ആമുഖ വീഡീയോ കാണുക. അടുത്ത ഭാഗത്തു സൈഡിൽ കാണുന്ന ഓരോ അനിയോലുകൾക്കും നിങ്ങൾ ഒരു ‘തെളിച്ചം’ സ്കോർ നിർണയിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനായി 1 മുതൽ 6 വരെയുള്ളതിൽ ഒരു സംഖ്യ (6 ആണ് ഏറ്റവും തിളക്കമുള്ളത്) തീരുമാനിക്കുക. ഇതിനായി ഡ്യൂലാപ്പുക്കളുടെ താഴെയും മുകളിലുമായി കാണുന്ന കളർ സ്ട്രിപ്പുകൾ ഡ്യൂലാപ്പുമായി യോജിക്കുന്ന രീതിയിൽ നീക്കുക. മുകളിലെയും താഴത്തെയും സ്കോറിന്റെ ശരാശരി വിൻഡോയിൽ സ്വയം കണക്കുകൂട്ടുന്നതായിരിക്കും. മീൻ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് എറർ, 95% കോൺഫിഡൻസ് ഇന്റർവെൽ എന്നിവ കണക്കാകുകയും മുൻ മൊഡ്യൂളുകളിൽ ചെയ്തതുപോലെ ഗ്രാഫ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക. ഒടുവിൽ ഈ മൊഡ്യൂളിന്റെ അവസാനം വരുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക.

എല്ലാ മോഡലുകളും ചെയ്ത ശേഷം ഈ ലിങ്കിൽ കൊടുത്തിട്ടുള്ള വർക്ക്ഷീറ്റ് ചെയ്യാം. https://www.biointeractive.org/classroom-resources/lizard-evolution-virtual-lab

ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ആനിമേഷനുകൾ, വീഡിയോകൾ, ഇൻ്ററാക്ടീവ് മൊഡ്യൂളുകൾ, വെർച്വൽ ലാബുകൾ എന്നിവ നൽകുന്നതിലൂടെ വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് സങ്കീർണമായ ജൈവശാസ്ത്രപരമായ ആശയങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത്തിന് സഹായകരമാകുന്നു. തയ്യാറുള്ള പാഠ്യപദ്ധതികൾ, ക്ലാസ് റൂം പ്രവർത്തനങ്ങൾ, കേസ് പഠനങ്ങൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികളുടെ ധാരണ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ശാസ്ത്രീയ സാക്ഷരത പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനും അദ്ധ്യാപകർക്ക് ഈ മെറ്റീരിയലുകൾ അവരുടെ പാഠ്യപദ്ധതിയിൽ എളുപ്പത്തിൽ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

Naveen Prasad Alex

മോളിക്യുലർ ഇക്കോളജി, എവല്യൂഷണറി ഇക്കോളജി, ബിഹേവിയറൽ ഇക്കോളജി എന്നിവയിൽ ഗവേഷണ താത്പര്യമുള്ള നവീൻ പ്രസാദ് അലക്സ് ഫിൻലൻഡിലെ University of Turku – വിൽ M.Sc. Biological Sciences വിദ്യാർത്ഥിയായിരുന്നു. ഇപ്പോൾ ജർമ്മനിയിലെ Max Planck Institute of Evolutionary Biology യിൽ ഗവേഷക വിദ്യാർത്ഥി.