Arboreal locomotion
अर्बोरियल लोकोमोशन पेड़ों पर जानवरों का चलना है। जिन आवासों में पेड़ मौजूद हैं, उनमें जानवर स्थानांतरित होने के लिए विकसित हुए हैं। कुछ जानवर केवल कभी-कभी पेड़ों पर चढ़ सकते हैं, लेकिन अन्य विशेष रूप से वृक्षवंशी होते हैं। आवास उनके माध्यम से चलने वाले जानवरों के लिए कई यांत्रिक चुनौतियों का कारण बनते हैं और विभिन्न प्रकार के शारीरिक, व्यवहार और पारिस्थितिक परिणामों के साथ-साथ विभिन्न प्रजातियों में भिन्नताओं का कारण बनते हैं। इसके अलावा, इनमें से कई समान सिद्धांतों को बिना पेड़ों के चढ़ाई पर लागू किया जा सकता है, जैसे कि चट्टानों के ढेर या पहाड़ों पर। कुछ जानवर निवास स्थान में विशेष रूप से वृक्षवंशी होते हैं, जैसे कि पेड़ के घोंघे। बायोमैकेनिक्स अर्बोरियल आवास उनमें चलने वाले जानवरों के लिए कई यांत्रिक चुनौतियों का सामना करते हैं, जिन्हें विभिन्न तरीकों से हल किया गया है। इन चुनौतियों में संकीर्ण शाखाओं पर आगे बढ़ना, ढलानों पर ऊपर और नीचे जाना, संतुलन बनाना, अंतराल को पार करना और बाधाओं से निपटना शामिल है। व्यास संकीर्ण सतहों के साथ आगे बढ़ना, जैसे कि पेड़ की एक शाखा, उन जानवरों के लिए विशेष कठिनाइयाँ पैदा कर सकती है जो छोटे व्यास के सब्सट्रेट पर संतुलन से निपटने के लिए अनुकूलित नहीं हैं। जमीन पर चलने के दौरान, द्रव्यमान के केंद्र का स्थान एक तरफ से दूसरी तरफ झूल सकता है। लेकिन अर्बोरियल लोकोमोशन के दौरान, इसके परिणामस्वरूप द्रव्यमान का केंद्र शाखा के किनारे से आगे बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गिरने और गिरने की प्रवृत्ति होती है। कुछ वृक्षवंशी जानवरों को न केवल अलग-अलग व्यास की शाखाओं पर चलने में सक्षम होना पड़ता है, बल्कि उन्हें इन शाखाओं पर भी खाना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप खुद को खिलाने के लिए अपने हाथों का उपयोग करते हुए संतुलन बनाने की क्षमता की आवश्यकता होती है। इसके परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार की पकड़ होती है जैसे कि बेहतर संतुलन के लिए छोटी शाखाओं पर खुद को पकड़ने के लिए पेडल पकड़ना। ढलान शाखाएँ अक्सर वृक्षीय आवासों में गुरुत्वाकर्षण के कोण पर उन्मुख होती हैं, जिसमें ऊर्ध्वाधर होना भी शामिल है, जो विशेष समस्याएं पैदा करता है। जैसे ही एक जानवर एक झुकी हुई शाखा को ऊपर ले जाता है, उसे अपने शरीर को ऊपर उठाने के लिए गुरुत्वाकर्षण बल से लड़ना पड़ता है, जिससे गति और अधिक कठिन हो जाती है। इस कठिनाई को पार करने के लिए, कई जानवरों को सभी चार अंगों के साथ सब्सट्रेट को समझना पड़ता है और अपने चाल अनुक्रम की आवृत्ति को बढ़ाना पड़ता है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे जानवर उतरता है, उसे अपने उतरने को नियंत्रित करने और गिरने से रोकने के लिए गुरुत्वाकर्षण से भी लड़ना पड़ता है। कई जानवरों के लिए अवरोहण विशेष रूप से समस्याग्रस्त हो सकता है, और अत्यधिक वृक्षवंशीय प्रजातियों के पास अक्सर अपने अवरोहण को नियंत्रित करने के लिए विशेष तरीके होते हैं। जानवर उतरते समय गिरने से रोकने का एक तरीका यह है कि घर्षण और ब्रेकिंग शक्ति को बढ़ाने के लिए सब्सट्रेट के साथ उनके अंगों के संपर्क की मात्रा को बढ़ाया जाए। कई शाखाओं की ऊँचाई और गिरने के संभावित विनाशकारी परिणामों के कारण, संतुलन वृक्षवंशीय जानवरों के लिए प्राथमिक महत्व का है। क्षैतिज और धीरे-धीरे ढलान वाली शाखाओं पर, प्राथमिक समस्या समर्थन के संकीर्ण आधार के कारण किनारे की ओर झुकना है। शाखा जितनी संकीर्ण होगी, किसी जानवर के चेहरे को संतुलित करने में उतनी ही अधिक कठिनाई होगी। खड़ी और ऊर्ध्वाधर शाखाओं पर, टिपिंग एक समस्या कम हो जाती है, और पीछे की ओर पिचिंग या नीचे की ओर फिसलना सबसे अधिक संभावित विफलता बन जाती है। इस मामले में, बड़े व्यास की शाखाएं एक बड़ी चुनौती पेश करती हैं क्योंकि जानवर अपने पिछले अंगों की तुलना में अपने अग्रांगों को शाखा के केंद्र के करीब नहीं रख सकता है। अंतराल को पार करना कुछ वृक्षवंशीय जानवरों को भोजन और आश्रय खोजने के लिए एक पेड़ से दूसरे पेड़ पर जाने में सक्षम होना पड़ता है। पेड़ से पेड़ तक पहुँचने में सक्षम होने के लिए, जानवरों ने विभिन्न अनुकूलन विकसित किए हैं। कुछ क्षेत्रों में पेड़ एक दूसरे के करीब होते हैं और उन्हें सरल ब्रैचिएशन द्वारा पार किया जा सकता है। अन्य क्षेत्रों में, पेड़ एक दूसरे के करीब नहीं होते हैं और जानवरों को दूर तक कूदने या उड़ने के लिए विशिष्ट अनुकूलन की आवश्यकता होती है। बाधाएँ अर्बोरियल आवासों में अक्सर कई बाधाएँ होती हैं, दोनों शाखाओं के रूप में जो एक से निकलती हैं और अन्य शाखाएँ उस स्थान पर बाधा डालती हैं जिससे जानवर को गुजरने की आवश्यकता होती है। ये बाधाएं गति में बाधा डाल सकती हैं, या इसे बढ़ाने के लिए अतिरिक्त संपर्क बिंदुओं के रूप में उपयोग किया जा सकता है। जबकि बाधाएं अंग वाले जानवरों को बाधित करती हैं, वे लंगर बिंदु प्रदान करके सांपों को लाभ पहुंचाती हैं। शारीरिक विशेषज्ञताएँ अर्बोरियल जीव अपने आवासों से गुजरने की यांत्रिक चुनौतियों से निपटने के लिए कई विशेषज्ञताएँ प्रदर्शित करते हैं। अर्बोरियल जानवरों में अक्सर लंबे अंग होते हैं जो उन्हें अंतराल को पार करने, फल या अन्य संसाधनों तक पहुंचने में मदद करते हैं, आगे समर्थन की दृढ़ता का परीक्षण करते हैं, और कुछ मामलों में, ब्रैसिएट करने के लिए। हालांकि, छिपकली की कुछ प्रजातियों में अंगों का आकार कम हो जाता है जो उन्हें शाखाओं को बाधित करने से अंगों की गति में बाधा से बचने में मदद करता है। कई अर्बोरियल प्रजातियाँ, जैसे कि हाउलर बंदर, हरे पेड़ के अजगर, पन्ना के पेड़ के बोआ, गिरगिट, रेशमी एंटीटर, मकड़ी के बंदर और पोसम, शाखाओं को पकड़ने के लिए प्रीहेंसाइल पूंछ का उपयोग करते हैं। मकड़ी बंदर और क्रेस्टेड गेको में, पूंछ की नोक में या तो एक नंगे पैच या चिपकने वाला पैड होता है, जो घर्षण को बढ़ाता है। पंजे का उपयोग खुरदरे सब्सट्रेट के साथ बातचीत करने और जानवर द्वारा लागू बल की दिशा को फिर से उन्मुख करने के लिए किया जा सकता है। यह वह है जो गिलहरियों को पेड़ की चड्डी पर चढ़ने की अनुमति देता है जो इतने बड़े होते हैं कि इतने छोटे जानवर के दृष्टिकोण से अनिवार्य रूप से सपाट होते हैं। हालांकि, पंजे एक जानवर की बहुत छोटी शाखाओं को पकड़ने की क्षमता में हस्तक्षेप कर सकते हैं, क्योंकि वे बहुत दूर तक लपेट सकते हैं और जानवर के अपने पंजे को चुभ सकते हैं। आसंजन पंजे का एक विकल्प है, जो चिकनी सतहों पर सबसे अच्छा काम करता है। पेड़ के मेंढकों और अर्बोरियल सैलामैंडर में गीला आसंजन आम है, और या तो चूषण या केशिका आसंजन द्वारा कार्य करता है। सूखे आसंजन को गेकोस के विशेष पैर की उंगलियों द्वारा सबसे अच्छा रूप दिया जाता है, जो कई सब्सट्रेट, यहां तक कि कांच का पालन करने के लिए वैन डेर वाल्स बलों का उपयोग करते हैं। फ्रिक्शनल ग्रिपिंग का उपयोग नरवानरों द्वारा किया जाता है, जो बिना बालों वाली उंगलियों पर निर्भर करता है। उंगलियों के बीच शाखा को निचोड़ने से एक घर्षण बल उत्पन्न होता है जो जानवर के हाथ को शाखा तक पकड़ता है। हालांकि, इस प्रकार की पकड़ घर्षण बल के कोण पर निर्भर करती है; इस प्रकार शाखा के व्यास पर, बड़ी शाखाओं के साथ जिसके परिणामस्वरूप पकड़ने की क्षमता कम हो जाती है। नरवानरों के अलावा अन्य जानवर जो चढ़ाई में ग्रिपिंग का उपयोग करते हैं, उनमें गिरगिट शामिल हैं, जिनके मिटन जैसे पैर पकड़ते हैं, और कई पक्षी जो शाखाओं को पकड़ते हैं या इधर-उधर घूमते हैं। अवरोहण को नियंत्रित करने के लिए, विशेष रूप से बड़े व्यास की शाखाओं के नीचे, गिलहरियों जैसे कुछ वृक्षवंशीय जानवरों ने अत्यधिक गतिशील टखने के जोड़ विकसित किए हैं जो पैर को 'विपरीत' मुद्रा में घुमाने की अनुमति देते हैं। यह पंजों को छाल की खुरदरी सतह में हुक करने की अनुमति देता है, जो गुरुत्वाकर्षण बल का विरोध करता है। कई अर्बोरियल प्रजातियाँ चढ़ाई करते समय पिचिंग और टॉपिंग आंदोलन को कम करने के लिए अपने द्रव्यमान के केंद्र को कम करती हैं। यह मुद्रा परिवर्तन, शरीर के अनुपात में बदलाव या छोटे आकार से पूरा किया जा सकता है। छोटा आकार वृक्षवंशीय प्रजातियों को कई लाभ प्रदान करता हैः जैसे कि जानवरों के लिए शाखाओं के सापेक्ष आकार को बढ़ाना, द्रव्यमान का निचला केंद्र, स्थिरता में वृद्धि, कम द्रव्यमान (छोटी शाखाओं पर आंदोलन की अनुमति देना), और अधिक अव्यवस्थित आवास के माध्यम से आगे बढ़ने की क्षमता। वजन से संबंधित आकार ग्लाइडिंग जानवरों को प्रभावित करता है जैसे कि 'उड़ने वाले' मेंढकों के लिए प्रति थूथन-वेन्ट लंबाई में कम वजन। प्राइमेट, चमगादड़ और सुस्ती की सभी प्रजातियों की कुछ प्रजातियां शाखा के नीचे लटककर निष्क्रिय स्थिरता प्राप्त करती हैं। पिचिंग और टिपिंग दोनों ही अप्रासंगिक हो जाते हैं, क्योंकि विफलता का एकमात्र तरीका अपनी पकड़ खोना होगा। व्यवहार संबंधी विशेषज्ञताएँ अर्बोरियल प्रजातियों के व्यवहार अपने आवासों में आगे बढ़ने के लिए विशिष्ट होते हैं, सबसे प्रमुख रूप से मुद्रा और चाल के संदर्भ में। विशेष रूप से, अर्बोरियल स्तनधारी लंबे कदम उठाते हैं, एक कदम के दौरान अपने अंगों को आगे और पीछे की ओर बढ़ाते हैं, अपने द्रव्यमान के केंद्र को कम करने के लिए अधिक 'झुकी हुई' मुद्रा अपनाते हैं, और एक विकर्ण अनुक्रम चाल का उपयोग करते हैं। ब्रैकिएशन ब्रैकिएशन अर्बोरियल लोकोमोशन का एक विशेष रूप है, जिसका उपयोग नरवानरों द्वारा शाखाओं के नीचे लटकते समय बहुत तेजी से आगे बढ़ने के लिए किया जाता है। यकीनन अर्बोरियल लोकोमोशन का प्रतीक, इसमें बाहों के साथ एक हाथ से दूसरे हाथ में झूलना शामिल है। केवल कुछ ही प्रजातियाँ ब्रैकिएटर हैं, और ये सभी नरवानर हैं; यह मकड़ी बंदरों और गिब्बन के बीच चलने का एक प्रमुख साधन है, और कभी-कभी मादा ऑरंगुटान द्वारा उपयोग किया जाता है। गिब्बन गति के इस तरीके के विशेषज्ञ हैं, जो शाखा से शाखा की दूरी तक 15 मीटर (50 फीट) तक झूलते हैं, और उतनी ही गति से यात्रा करते हैं। ग्लाइडिंग और पैराशूटिंग पेड़ों के बीच की खाई को पाटने के लिए, उड़ने वाली गिलहरी जैसे कई जानवरों ने झिल्ली को अनुकूलित किया है, जैसे कि ग्लाइडिंग उड़ान के लिए पटागिया। कुछ जानवर पैराशूटिंग के रूप में जानी जाने वाली एक विधि का उपयोग करके हवा में अपने उतरने को धीमा कर सकते हैं, जैसे कि रैकोफोरस (एक "उड़ने वाला मेंढक" प्रजाति) जिसमें पैर की उंगलियों की झिल्ली को अनुकूलित किया गया है जिससे वे पेड़ों से कूदने के बाद अधिक धीरे-धीरे गिर सकते हैं। अंगहीन चढ़ाई साँप की कई प्रजातियाँ अत्यधिक वृक्षवंशी हैं, और कुछ ने इस निवास स्थान के लिए विशेष मांसपेशियों का विकास किया है। अर्बोरियल आवासों में चलते समय, सांप कंसर्टिना लोकोमोशन के एक विशेष रूप का उपयोग करके नंगी शाखाओं के साथ धीरे-धीरे आगे बढ़ते हैं, लेकिन जब शाखा को आगे बढ़ाया जा रहा होता है तो दूसरी शाखाएं निकलती हैं, तो सांप पार्श्व तरंग का उपयोग करते हैं, जो एक बहुत तेज मोड है। नतीजतन, सांप अव्यवस्थित वातावरण में छोटे पर्चों पर सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं, जबकि अंग वाले जीव अव्यवस्थित वातावरण में बड़े पर्चों पर सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं। सबसे पहला ज्ञात चढ़ाई टेट्रापॉड उत्तरी अमेरिका के लेट कार्बोनिफेरस (पेंसिल्वेनियन) से वरानोपिड एमनियोट ईओस्कैंसर है जो स्पष्ट रूप से पेड़ की चड्डी पर पकड़ने के लिए अनुकूलन के साथ विशिष्ट है। सुमिनिया, रूस का एक एनोमोडॉन्ट सिनेप्सिड, जो लगभग 260 मिलियन वर्ष पहले स्वर्गीय पर्मियन से संबंधित था, संभवतः एक विशेष पर्वतारोही था। संदिग्ध व्यवहार पाठ्यक्रम जीवाश्म संदर्भ स्रोत कार्टमिल, एम. (1974) भी देखें। अर्बोरियल लोकोमोशन में पैड और पंजे। प्राइमेट लोकोमोशन में, (संस्करण। एफ. ए. जे. जेनकिंस), पीपी. 45-83। न्यूयॉर्कः एकेडेमिक प्रेस। आवास वृक्ष