Rotating locomotion in living systems
کئی جاندار حرکت کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ تاہم، حقیقی پہیے اور پروپیلر-انسانی گاڑیوں میں ان کی افادیت کے باوجود-زندہ چیزوں کی نقل و حرکت میں اہم کردار ادا نہیں کرتے ہیں (کچھ فلیجیلا کے استثناء کے ساتھ، جو کارکسکرو کی طرح کام کرتے ہیں)۔ ماہرین حیاتیات نے حیاتیاتی پہیوں کی ظاہری عدم موجودگی کے لیے کئی وضاحتیں پیش کی ہیں، اور پہیوں والی مخلوق اکثر قیاس آرائی پر مبنی افسانوں میں نمودار ہوئی ہیں۔ انسانی ٹیکنالوجی میں پہیے کی ہر جگہ موجودگی، اور بہت سی دوسری ٹیکنالوجیز (جیسے پنکھ اور لینس) کے حیاتیاتی تشبیہات کے وجود کو دیکھتے ہوئے، قدرتی دنیا میں پہیوں کی کمی وضاحت کا مطالبہ کرتی دکھائی دیتی ہے-اور اس رجحان کو وسیع پیمانے پر دو اہم عوامل سے سمجھایا گیا ہے۔ سب سے پہلے، قدرتی انتخاب کے ذریعے پہیے کی آمد میں کئی ترقیاتی اور ارتقائی رکاوٹیں ہیں، جو اس سوال کو حل کرتی ہیں کہ "زندگی پہیے کیوں نہیں تیار کر سکتی؟" دوسرا، قدرتی ماحول میں پروپلشن کے دیگر ذرائع (جیسے چلنا، دوڑنا، یا پھسلنا) کے مقابلے میں پہیے اکثر مسابقتی نقصان میں ہوتے ہیں، اس سوال کو حل کرتے ہوئے کہ "اگر پہیے تیار ہوتے ہیں، تو پھر بھی وہ نایاب کیوں ہو سکتے ہیں؟" ماحول سے متعلق یہ نقصان اس بات کی بھی وضاحت کرتا ہے کہ انسانوں نے تاریخ میں کم از کم ایک بار بعض علاقوں میں پہیے کو کیوں ترک کیا۔ حیاتیات میں گردش کی معروف مثالیں گردش کا استعمال کرتے ہوئے حرکت کے دو الگ الگ طریقے موجود ہیں: پہلا، سادہ رولنگ ؛ اور دوسرا، پہیوں یا پروپیلرز کا استعمال، جو ایک مقررہ جسم کے مقابلے میں ایک محور یا شافٹ پر گھومتے ہیں۔ اگرچہ بہت سی مخلوقات سابقہ موڈ کو استعمال کرتی ہیں، لیکن مؤخر الذکر خوردبین، واحد خلیے والے حیاتیات تک محدود ہے۔ رولنگ کچھ جاندار رولنگ کو حرکت کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ یہ مثالیں پہیے کے استعمال کو تشکیل نہیں دیتی ہیں، کیونکہ جاندار آزادانہ طور پر گھومنے والے الگ الگ حصوں کو استعمال کرنے کے بجائے مجموعی طور پر گھومتا ہے۔ لمبے جانداروں کی متعدد انواع اپنے جسموں کو رول کرنے کے لیے ایک لوپ میں تشکیل دیتی ہیں، جن میں بعض کیٹرپلر (جو خطرے سے بچنے کے لیے ایسا کرتے ہیں)، ٹائیگر بیٹل لاروا، میریا پوڈز، مینٹس کیکڑے، آرماڈیلڈیڈی، اور ماؤنٹ لائیل سلامینڈر شامل ہیں۔ دیگر انواع زیادہ کروی کرنسی اختیار کرتی ہیں، بنیادی طور پر اپنے جسموں کو شکاریوں سے بچانے کے لیے۔ یہ کرنسی پینگولن، پہیے والی مکڑیوں، ہیج ہاگس، آرماڈیلو، آرماڈیلو گرڈڈ چھپکلی، آئسوپوڈز، اور فوسلائزڈ ٹرائلوبائٹس میں دیکھی گئی ہے۔ پینگولن اور وہیل مکڑیوں کو جان بوجھ کر شکاریوں سے دور بھاگتے ہوئے دیکھا گیا ہے۔ یہ انواع غیر فعال طور پر (کشش ثقل یا ہوا کے زیر اثر) یا فعال طور پر، عام طور پر ایک محرک قوت پیدا کرنے کے لیے اپنی شکل کو تبدیل کر کے گھوم سکتی ہیں۔ ٹمبل ویڈز، جو بعض پودوں کے زمین کے اوپر کے حصے ہیں، اپنی جڑ کی ساخت سے الگ ہوتے ہیں اور اپنے بیج تقسیم کرنے کے لیے ہوا میں گھومتے ہیں۔ یہ پودے خاص طور پر کھلے میدانی ماحول میں پائے جاتے ہیں۔ ان میں سے سب سے زیادہ مشہور کالی ٹریگس (جسے سالسولا ٹریگس بھی کہا جاتا ہے)، یا کانٹے دار روسی تھیسل شامل ہیں، جو 19 ویں صدی کے آخر میں شمالی امریکہ پہنچا، اور ایک مضر گھاس پھوس کے طور پر شہرت حاصل کی۔ جینس بوویسٹا کے پھپھوندی اپنے بیج کو منتشر کرنے کے لیے ایک ہی حکمت عملی استعمال کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ روٹیفرز خوردبین لیکن کثیر خلیے والے جانوروں کا ایک فیلم ہیں، جو عام طور پر میٹھے پانی کے ماحول میں پائے جاتے ہیں۔ اگرچہ لاطینی نام روٹیفر کا مطلب 'پہیے بردار' ہے، لیکن ان حیاتیات میں کوئی گھومنے والی ساخت نہیں ہے، بلکہ تال سے دھڑکنے والی سیلیا کی ایک انگوٹھی ہے جو کھانا کھلانے اور آگے بڑھانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ کیریٹنوسائٹس، جلد کے خلیے کی ایک قسم، زخم کی شفا یابی کے عمل کے دوران ایک رولنگ حرکت کے ساتھ منتقل ہوتی ہے۔ یہ خلیے زخمی ٹشو کے ذریعے پیتھوجینز اور نمی کے نقصان کے خلاف رکاوٹ پیدا کرنے کا کام کرتے ہیں۔ گوبر کے بیٹل جانوروں کے فضلے کی گول گولیاں بناتے ہیں، جنہیں وہ اپنے جسم کے ساتھ رول کرتے ہیں، عام طور پر پیچھے کی طرف چل کر اور اپنی پچھلی ٹانگوں سے گیند کو دھکیل کر۔ فائیلوجنیٹک تجزیہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ یہ گھومنے والا طرز عمل کئی بار آزادانہ طور پر تیار ہوا۔ ان بیٹلز کا طرز عمل قدیم مصری ثقافت میں نوٹ کیا گیا تھا، جس نے ان کی سرگرمیوں کو مقدس اہمیت دی۔ اگرچہ یہ گوبر کی گیند ہے جو خود بیٹل کے بجائے گھومتی ہے، لیکن بیٹلز کو بہت سی ایسی ہی میکانی مشکلات کا سامنا کرنا پڑتا ہے جن کا سامنا گھومنے والے جاندار کرتے ہیں۔ آزاد گردش میکروسکوپک جانوروں میں، بظاہر آزادانہ طور پر گھومنے والی ساخت کی ایک واحد معروف مثال موجود ہے، حالانکہ یہ پروپلشن کے بجائے ہاضمے کے لیے استعمال ہوتی ہے: بعض بائولوز اور گیسٹروپوڈز کا کرسٹل سٹائل۔ یہ انداز ایک شفاف گلائکوپروٹین کی چھڑی پر مشتمل ہوتا ہے جو مسلسل سیلیا لائن والی تھیلی میں بنتی ہے اور پیٹ تک پھیلی رہتی ہے۔ سلیا چھڑی کو گھومتا ہے، تاکہ یہ میوکس کے تاروں میں لپیٹ جائے۔ جیسے ہی چھڑی آہستہ آہستہ معدے میں گھل جاتی ہے، اس سے ہاضمہ کے انزائم خارج ہوتے ہیں۔ ویو میں انداز کی گردش کی رفتار کے تخمینے نمایاں طور پر مختلف ہوتے ہیں، اور یہ واضح نہیں ہے کہ آیا انداز مسلسل یا وقفے وقفے سے گھمایا جاتا ہے۔ خوردبین زندہ خلیوں کے ذریعہ استعمال ہونے والے سالماتی پیمانے پر گھومنے والے ڈھانچوں کی دو معروف مثالیں ہیں۔ اے ٹی پی سنتھاز ایک انزائم ہے جو توانائی کے ذخیرے اور منتقلی کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ ذیل میں زیر بحث فلیگیلر موٹروں سے کچھ مماثلت رکھتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ اے ٹی پی سنتھس ماڈیولر ارتقاء سے پیدا ہوا ہے، جس میں اپنے افعال کے ساتھ دو ذیلی اکائیاں وابستہ ہو گئی ہیں اور انہوں نے ایک نئی فعالیت حاصل کی ہے۔ حیاتیاتی "پہیے" یا "پروپیلر" کی واحد معروف مثال-ایک ایسا نظام جو ایک مقررہ جسم کے ارد گرد مسلسل پروپلسو ٹارک فراہم کرنے کے قابل ہے-فلیگیلم ہے، جو ایک کارکسکرو جیسی دم ہے جسے ایک خلیے والے پروکیریوٹس پروپلشن کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ بیکٹیریل فلیگیلم سب سے مشہور مثال ہے۔ تمام معروف بیکٹیریا میں سے تقریبا نصف میں کم از کم ایک فلیگیلم ہوتا ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ گردش درحقیقت جاندار نظاموں میں حرکت کی سب سے عام شکل ہو سکتی ہے، حالانکہ اس کا استعمال خوردبین ماحول تک محدود ہے۔ بیکٹیریل فلیگیلم کی بنیاد پر، جہاں یہ خلیے کی جھلی میں داخل ہوتا ہے، ایک موٹر پروٹین روٹری انجن کے طور پر کام کرتا ہے۔ انجن پروٹون موٹو فورس سے چلتا ہے، یعنی۔ خلیے کے میٹابولزم کے ذریعہ قائم کردہ ارتکاز میلان کی وجہ سے بیکٹیریل سیل جھلی میں پروٹون (ہائیڈروجن آئن) کے بہاؤ سے۔ (جینس ویبریو کی انواع میں، دو قسم کے فلیجیلا ہوتے ہیں، لیٹرل اور پولر، اور کچھ پروٹون پمپ کے بجائے سوڈیم آئن پمپ کے ذریعے چلائے جاتے ہیں۔) فلیجیلا کافی موثر ہیں، جو بیکٹیریا کو 60 سیل لمبائی فی سیکنڈ کی رفتار سے حرکت کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ فلیگیلم کی بنیاد پر روٹری موٹر ساخت میں اے ٹی پی سنتھس سے ملتی جلتی ہے۔ اسپائریلم بیکٹیریا کے دونوں سروں پر فلیجیلا کے ساتھ ہیلیکل باڈیز ہوتی ہیں، اور جب وہ پانی سے گزرتے ہیں تو وہ اپنے جسم کے مرکزی محور کے گرد گھومتے ہیں۔ آرکیا، جو بیکٹیریا سے الگ ہونے والے پروکیریوٹس کا ایک گروپ ہے، اس میں فلیجیلا بھی ہوتا ہے-جسے آرکیلا کے نام سے جانا جاتا ہے-جو روٹری موٹر پروٹین سے چلتا ہے، جو ساختی اور ارتقائی طور پر بیکٹیریل فلیجیلا سے الگ ہے: جبکہ بیکٹیریل فلیجیلا بیکٹیریل ٹائپ III سراو کے نظام سے تیار ہوا، آرکیلا ٹائپ IV پیلی سے تیار ہوا معلوم ہوتا ہے۔ کچھ یوکرائیوٹک خلیات، جیسے پروٹسٹ یوگلینا اور جانوروں کے سپرم، ایک متغیر، ارتقائی طور پر الگ فلیگیلم جیسی ساخت رکھتے ہیں جسے سلیئم یا انڈولیپوڈیم کہا جاتا ہے۔ بیکٹیریل فلیجیلا کے برعکس، یہ ڈھانچے بیس پر نہیں گھومتے بلکہ وہ اس طرح موڑتے ہیں کہ ٹپ ایک دائرے میں کوڑے مار دیتی ہے۔ نیویکولا، ایک قسم کا ڈائیٹم، ٹریک شدہ گاڑی کے انداز میں، آزاد بہاؤ والے میوکیلیج اسٹرینڈز کے بینڈ کا استعمال کرتے ہوئے لوکوموٹ کر سکتا ہے۔ پہیوں والے حیاتیات کے لیے حیاتیاتی رکاوٹیں فطرت میں پہیوں کی عدم موجودگی کو اکثر حیاتیات کی طرف سے عائد کردہ رکاوٹوں سے منسوب کیا جاتا ہے: قدرتی انتخاب پرجاتیوں کے لیے دستیاب ارتقائی راستوں کو محدود کرتا ہے، اور وہ عمل جس کے ذریعے کثیر خلوی حیاتیات بڑھتے اور ترقی کرتے ہیں وہ کام کرنے والے پہیے کی تعمیر کی اجازت نہیں دے سکتے ہیں۔ ارتقاء کی رکاوٹیں ارتقاء کے عمل اس بات کی وضاحت کرنے میں مدد کر سکتے ہیں کہ کثیر خلوی حیاتیات میں پہیوں والی حرکت کیوں تیار نہیں ہوئی ہے، کیونکہ اگر اس کی نامکمل شکل حیاتیات کے جینوں کو پھیلانے کا کام نہیں کرتی ہے تو ایک پیچیدہ ڈھانچہ یا نظام تیار نہیں ہوگا۔ موافقت قدرتی انتخاب کے ذریعے بڑھتی ہوئی پیدا کی جاتی ہیں، لہذا بڑی فینوٹائپک تبدیلیاں عام طور پر آبادیوں میں نہیں پھیلتیں اگر وہ افراد کی فٹنس کو کم کرتی ہیں۔ اگرچہ وہ تبدیلیاں جو فٹنس کو متاثر نہیں کرتی ہیں وہ جینیاتی بہاؤ کے ذریعے پھیل سکتی ہیں، اور نقصان دہ تبدیلیاں کچھ حالات میں پھیل سکتی ہیں، بڑی تبدیلیاں جن کے لیے متعدد مراحل کی ضرورت ہوتی ہے صرف اس صورت میں ہوں گی جب درمیانی مراحل فٹنس میں اضافہ کریں۔ رچرڈ ڈاکنز اس معاملے کو بیان کرتے ہیں: "پہیہ ان صورتوں میں سے ایک ہو سکتا ہے جہاں انجینئرنگ کا حل سادہ نظروں میں دیکھا جا سکتا ہے، پھر بھی ارتقاء میں ناقابل حصول ہو سکتا ہے کیونکہ یہ ایک گہری وادی کے دوسری طرف واقع ہے، جو ناقابل تسخیر طور پر ماؤنٹ امپروبیبل کے بڑے حصے کو کاٹتا ہے۔" اس طرح کے فٹنس کے منظر نامے میں، پہیے انتہائی سازگار "چوٹی" پر بیٹھ سکتے ہیں، لیکن اس چوٹی کے ارد گرد کی وادی جین پول کے لیے جینیاتی بہاؤ یا قدرتی انتخاب کے ذریعے منتقل ہونے کے لیے بہت گہری یا چوڑی ہو سکتی ہے۔ اسٹیفن جے گولڈ نوٹ کرتے ہیں کہ حیاتیاتی موافقت دستیاب اجزاء کے ساتھ کام کرنے تک محدود ہے، یہ تبصرہ کرتے ہوئے کہ "پہیے اچھی طرح سے کام کرتے ہیں، لیکن جانوروں کو ارتقائی میراث کے طور پر وراثت میں ملنے والی ساختی رکاوٹوں کی وجہ سے ان کی تعمیر سے روک دیا جاتا ہے۔" قدرتی انتخاب اس لیے وضاحت کرتا ہے کہ پہیے حرکت کے مسئلے کا غیر متوقع حل کیوں ہیں: جزوی طور پر تیار شدہ پہیہ، جس میں ایک یا زیادہ اہم خصوصیات موجود نہیں ہیں، شاید کسی جاندار کو فائدہ نہیں پہنچائے گا۔ اس سے مستثنی فلیجیلم ہے، جو حیاتیات میں آزادانہ طور پر گھومنے والے پروپلسو سسٹم کی واحد معروف مثال ہے۔ فلیجیلا کے ارتقاء میں، انفرادی اجزاء کو پرانے ڈھانچوں سے بھرتی کیا گیا تھا، جہاں وہ پروپلشن سے غیر متعلقہ کام انجام دیتے تھے۔ بیسال باڈی جو اب روٹری موٹر ہے، مثال کے طور پر، بیکٹیریا کے ذریعہ دوسرے خلیوں میں زہریلے مادوں کو انجیکٹ کرنے کے لیے استعمال ہونے والی ساخت سے تیار ہوا ہوگا۔ نئے افعال انجام دینے کے لیے پہلے سے تیار شدہ ڈھانچوں کی اس بھرتی کو اخراج کہا جاتا ہے۔ مالیکیولر بائیولوجسٹ رابن ہالیڈے نے لکھا ہے کہ حیاتیاتی پہیوں کی عدم موجودگی زندگی کے تنوع کے تخلیق پسند یا ذہین ڈیزائن اکاؤنٹس کے خلاف دلیل دیتی ہے، کیونکہ ایک ذہین تخلیق کار-جو ارتقاء کی طرف سے عائد کردہ حدود سے پاک ہے-سے توقع کی جائے گی کہ وہ جہاں کہیں بھی پہیے استعمال کریں گے۔ ترقیاتی اور جسمانی رکاوٹیں انسانی مینوفیکچرنگ کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے، مختلف پیچیدگیوں کے پہیے والے نظام کی تعمیر کافی آسان ثابت ہوئی ہے، اور بجلی کی ترسیل اور رگڑ کے مسائل قابل علاج ثابت ہوئے ہیں۔ تاہم، یہ واضح نہیں ہے کہ جنین کی نشوونما کے بہت مختلف عمل ایک فعال پہیے کی پیداوار کے لیے موزوں ہیں-یا اس کے قابل بھی ہیں، ذیل میں بیان کردہ وجوہات کی بنا پر۔ پہیوں والے ملٹی سیلولر حیاتیات کے لیے سب سے بڑی جسمانی رکاوٹ پہیے کے جامد اور گھومنے والے اجزاء کے درمیان انٹرفیس ہے۔ غیر فعال یا چلائے جانے والے معاملے میں، پہیے (اور ممکنہ طور پر محور) کو باقی مشین یا حیاتیات کے مقابلے میں آزادانہ طور پر گھومنے کے قابل ہونا چاہیے۔ جانوروں کے جوڑوں کے برعکس، جن کی حرکت کی حد محدود ہوتی ہے، ایک پہیے کو کبھی بھی "غیر زخمی" ہونے کی ضرورت کے بغیر من مانی زاویے سے گھومنے کے قابل ہونا چاہیے۔ اس طرح، پہیے کو مستقل طور پر محور یا شافٹ سے منسلک نہیں کیا جا سکتا جس کے گرد وہ گھومتا ہے (یا، اگر محور اور پہیے ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں، تو محور کو باقی مشین یا حیاتیات سے نہیں لگایا جا سکتا)۔ اس ضرورت سے پیدا ہونے والے کئی فعال مسائل ہیں، حالانکہ ان پر جزوی طور پر قابو پایا جا سکتا ہے۔ چلائے جانے والے پہیوں میں پاور ٹرانسمیشن چلائے جانے والے پہیے کی صورت میں، لوکوموٹو فورس پیدا کرنے کے لیے ٹارک لگانا ضروری ہے۔ انسانی ٹیکنالوجی میں، یہ ٹارک عام طور پر ایک موٹر کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے، جس کی بہت سی قسمیں ہیں، جن میں برقی، پسٹن سے چلنے والی، ٹربائن سے چلنے والی، نیومیٹک، اور ہائیڈرولک (ٹارک انسانی طاقت کے ذریعے بھی فراہم کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ سائیکل کے معاملے میں)۔ جانوروں میں، حرکت عام طور پر کنکال کے پٹھوں کے استعمال سے حاصل ہوتی ہے، جو اپنی توانائی کھانے سے غذائی اجزاء کے میٹابولزم سے حاصل کرتے ہیں۔ چونکہ یہ عضلات دونوں اجزاء سے جڑے ہوتے ہیں جنہیں ایک دوسرے کے مقابلے میں حرکت کرنی ہوتی ہے، اس لیے وہ براہ راست پہیے کو چلانے کے قابل نہیں ہوتے، اور ایسا صرف ایک ربط کے ذریعے کر سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، بڑے جانور تیز رفتار پیدا نہیں کر سکتے، کیونکہ جسم کے سائز کے ساتھ جمود تیزی سے بڑھتا ہے۔ مکینیکل اجزاء پر رگڑ کو کم کرنے اور زیادہ گرمی کو روکنے کے لیے رگڑ کو کم کرنا بہت ضروری ہے۔ جیسے جیسے اجزاء کی نسبت رفتار بڑھتی ہے، اور جیسے جیسے ان کے درمیان رابطہ قوت بڑھتی ہے، رگڑ کو کم کرنے کی اہمیت بڑھتی ہے۔ دو اجزاء کے درمیان انٹرفیس پر رگڑ کو کم کرنے کے لیے مختلف قسم کے اثر اور/یا چکنا کرنے والے کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ انسانی گھٹنے جیسے حیاتیاتی جوڑوں میں، بہت کم رگڑ گتانک کے ساتھ کارٹلیج کے ذریعے رگڑ کو کم کیا جاتا ہے، ساتھ ہی ساتھ سنوویل سیال کو چکنا کرنے سے، جس کی گاڑھاپن بہت کم ہوتی ہے۔ برلن کی ہمبولٹ یونیورسٹی کے گیرہارڈ شولٹز کا دعوی ہے کہ اسی طرح کا خفیہ چکنا کرنے والا یا مردہ سیلولر مواد حیاتیاتی پہیے کو آزادانہ طور پر گھومنے کی اجازت دے سکتا ہے۔ غذائیت اور فضلہ کی منتقلی ایک اور ممکنہ مسئلہ جو پہیے اور محور (یا محور اور جسم) کے درمیان انٹرفیس پر پیدا ہوتا ہے وہ اس انٹرفیس میں مواد کی منتقلی کے لیے کسی جاندار کی محدود صلاحیت ہے۔ اگر پہیے کو بنانے والے بافت زندہ ہیں، تو انہیں آکسیجن اور غذائی اجزاء کی فراہمی کی ضرورت ہوگی اور میٹابولزم کو برقرار رکھنے کے لیے فضلہ کو ہٹانا ہوگا۔ خون کی شریانوں پر مشتمل ایک عام جانوروں کا گردش کا نظام، انٹرفیس میں نقل و حمل فراہم کرنے کے قابل نہیں ہوگا۔ خون کی شریانوں کی عدم موجودگی میں، آکسیجن، غذائی اجزاء، اور فضلہ کی مصنوعات کو انٹرفیس میں پھیلانے کی ضرورت ہوگی، یہ ایک ایسا عمل ہے جو فک کے پھیلاؤ کے قانون کے مطابق دستیاب جزوی دباؤ اور سطح کے رقبے سے بہت محدود ہوگا۔ بڑے کثیر خلیے والے جانوروں کے لیے، پھیلاؤ ناکافی ہوگا۔ متبادل طور پر، ایک پہیہ خارج شدہ، غیر زندہ مواد جیسے کیریٹن (جس کے بال اور ناخن بنے ہوتے ہیں) پر مشتمل ہو سکتا ہے۔ پہیوں کے نقصانات پہیے بعض ماحول اور حالات میں مکینیکل اور دیگر نقصانات کا شکار ہوتے ہیں جو اعضاء والے لوکوموشن کے مقابلے میں کم فٹنس کی نمائندگی کرتے ہیں۔ ان نقصانات سے پتہ چلتا ہے کہ، یہاں تک کہ اوپر بیان کردہ حیاتیاتی رکاوٹوں کو چھوڑ کر، کثیر خلوی زندگی میں پہیوں کی عدم موجودگی حیاتیات کا "چھوڑا ہوا موقع" نہیں ہو سکتا جو یہ پہلی بار لگتا ہے۔ درحقیقت، اعضاء کے مقابلے میں پہیوں کے مکینیکل نقصانات اور محدود افادیت کو دیکھتے ہوئے، مرکزی سوال کو پلٹ دیا جا سکتا ہے: نہ کہ "فطرت پہیے کیوں نہیں بناتی؟" "، بلکہ،" انسانی گاڑیاں اعضاء کا زیادہ استعمال کیوں نہیں کرتی ہیں؟ " زیادہ تر انجینیئرڈ گاڑیوں میں اعضاء کے بجائے پہیوں کے استعمال کو ممکنہ طور پر اعضاء پر پہیوں کے مستقل فعال فائدہ کے بجائے اعضاء کی تعمیر اور کنٹرول کے لیے درکار ڈیزائن کی پیچیدگی سے منسوب کیا جا سکتا ہے۔ کارکردگی رولنگ مزاحمت اگرچہ سخت پہیے مشکل، سطحی خطوں (جیسے پکی سڑکوں) پر سفر کرتے وقت نقل و حرکت کے دیگر ذرائع کے مقابلے میں زیادہ توانائی سے موثر ہوتے ہیں، لیکن پہیے مٹی جیسے نرم خطوں پر خاص طور پر موثر نہیں ہوتے ہیں، کیونکہ وہ رولنگ مزاحمت کا شکار ہوتے ہیں۔ رولنگ مزاحمت میں، گاڑی اپنے پہیوں اور اس سطح کی اخترتی کی وجہ سے توانائی کھو دیتی ہے جس پر وہ گھوم رہے ہیں۔ چھوٹے پہیے خاص طور پر اس اثر کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ نرم سطحیں زیادہ خراب ہوتی ہیں اور مضبوط سطحوں سے کم بازیافت کرتی ہیں، جس کے نتیجے میں زیادہ مزاحمت ہوتی ہے۔ درمیانی سے سخت مٹی پر رولنگ مزاحمت کنکریٹ کے مقابلے میں پانچ سے آٹھ گنا زیادہ ہو سکتی ہے، اور ریت پر یہ دس سے پندرہ گنا زیادہ ہو سکتی ہے۔ جب کہ پہیوں کو اپنے پورے راستے کے ساتھ سطح کو خراب کرنا پڑتا ہے، اعضاء پاؤں کے رابطے کے علاقے کے ارد گرد صرف ایک چھوٹی، مقامی اخترتی کو جنم دیتے ہیں۔ اس وجہ سے، رولنگ مزاحمت کی وجہ سے تاریخ میں کم از کم ایک موقع پر ایک بڑے خطے میں پہیے چھوڑ دیے گئے۔ رومی سلطنت کے زمانے میں، مشرق وسطی اور شمالی افریقہ میں پہیوں والے رتھ عام تھے۔ پھر بھی جب سلطنت منہدم ہو گئی اور اس کی سڑکیں خراب ہو گئیں تو پہیے مقامی آبادی کے حق سے باہر ہو گئے، جو ریتیلی صحرا کی آب و ہوا میں سامان کی نقل و حمل کے لیے اونٹوں کی طرف مائل ہو گئے۔ اپنی کتاب ہینز ٹیتھ اینڈ ہارس ٹوز میں، اسٹیفن جے گولڈ تاریخ کے اس تجسس کی وضاحت کرتے ہوئے کہتے ہیں کہ، برقرار سڑکوں کی عدم موجودگی میں، اونٹوں کو بیلوں کے ذریعے کھینچی جانے والی پہیوں والی گاڑی کے مقابلے میں کم افرادی قوت اور پانی کی ضرورت ہوتی ہے۔ آبی نقل و حرکت کی کارکردگی جب کسی سیال سے گزرتے ہوئے، گھومنے والے نظام صرف انتہائی کم رینالڈز نمبروں پر کارکردگی کا فائدہ اٹھاتے ہیں (یعنی۔ چپچپا غلبہ والے بہاؤ) جیسے کہ بیکٹیریل فلیجیلا کا تجربہ، جبکہ ارتعاش کرنے والے نظاموں کو زیادہ (جمود غلبہ والے) رینالڈز نمبروں پر فائدہ ہوتا ہے۔ جبکہ جہاز کے پروپیلرز میں عام طور پر تقریبا 60 فیصد اور ہوائی جہاز کے پروپیلرز میں تقریبا 80 فیصد تک کی استعداد ہوتی ہے (انسانی طاقت سے چلنے والے گوسمر کونڈور میں 88 فیصد تک پہنچنا)، بہت زیادہ استعداد، 96-98% کی حد میں، مچھلی کی دم یا پرندوں کے پروں کی طرح ارتعاش لچکدار ورق کے ساتھ حاصل کی جا سکتی ہے۔ ڈھیلے یا پھسلے ہوئے خطوں پر ٹریکشن پہیے پھسلنے کا شکار ہوتے ہیں-کرشن پیدا کرنے میں ناکامی۔ پھسلنا توانائی کو ضائع کرتا ہے اور ممکنہ طور پر قابو سے محروم ہونے یا پھنس جانے کا باعث بن سکتا ہے، جیسا کہ مٹی یا برف پر آٹوموبائل کے ساتھ ہوتا ہے۔ پہیوں کی یہ حد انسانی ٹیکنالوجی کے دائرے میں دیکھی جا سکتی ہے: حیاتیاتی طور پر متاثر انجینئرنگ کی ایک مثال میں، ٹانگوں والی گاڑیاں لاگنگ انڈسٹری میں استعمال ہوتی ہیں، جہاں وہ پہیوں والی گاڑیوں کو نیویگیٹ کرنے کے لیے بہت مشکل علاقے تک رسائی کی اجازت دیتی ہیں۔ ٹریک والی گاڑیاں پہیے والی گاڑیوں کے مقابلے پھسلنے سے کم متاثر ہوتی ہیں، کیونکہ ان کا زمین کے ساتھ بڑا رابطہ ہوتا ہے-لیکن ان میں پہیے والی گاڑیوں کے مقابلے میں بڑی موڑ والی ریڈیائی ہوتی ہے، اور وہ کم موثر اور میکانکی طور پر زیادہ پیچیدہ ہوتی ہیں۔ رکاوٹ نیویگیشن وہیکل انجینئر میزسلاو جی بیکر کے کام سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ قدرتی علاقوں میں بے ضابطگیوں کی تقسیم لاگ نارمل ہے۔ یعنی چھوٹی رکاوٹیں بڑی رکاوٹوں کے مقابلے میں کہیں زیادہ عام ہیں۔ اس طرح، ہر سائز کے پیمانے پر قدرتی علاقوں میں نقل و حرکت کے لیے رکاوٹ نیویگیشن ایک چیلنج ہے۔ رکاوٹ نیویگیشن کا بنیادی ذریعہ رکاوٹوں کو عبور کرنا اور ان پر عبور حاصل کرنا ہے۔ ہر ایک کے اپنے چیلنجز ہوتے ہیں۔ شکاگو یونیورسٹی کے اناٹومیسٹ مائیکل لا باربیرا کے ارد گرد گھومنا چلنے اور وہیل چیئر استعمال کرنے والے انسانوں کے موڑنے والے ریڈیائی کا موازنہ کرکے پہیوں کی ناقص چال چلن کی وضاحت کرتا ہے۔ جیسا کہ جیرڈ ڈائمنڈ بتاتے ہیں، رولنگ کی زیادہ تر حیاتیاتی مثالیں وسیع کھلے، سخت پیک والے علاقوں میں پائی جاتی ہیں، بشمول گوبر کے بیٹلز اور ٹمبل ویڈز کے ذریعے رولنگ کا استعمال۔ پہیوں کے اوپر جانا عمودی رکاوٹوں سے نمٹنے میں ناقص ہے، خاص طور پر وہی رکاوٹیں جو پہیے کے برابر ہیں، اور پہیے کی اونچائی کے تقریبا 40 فیصد سے زیادہ عمودی رکاوٹوں پر چڑھنے سے قاصر ہو سکتے ہیں۔ اس حد کی وجہ سے، کھردرے خطوں کے لیے بنائے گئے پہیوں کو بڑے قطر کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، بغیر اظہار کے، پہیوں والی گاڑی کسی رکاوٹ کے اوپر پھنس سکتی ہے، پہیوں کے درمیان رکاوٹ کے ساتھ، انہیں زمین سے رابطہ کرنے سے روک سکتی ہے۔ اس کے برعکس، اعضاء چڑھنے کے لیے مفید ہوتے ہیں اور ناہموار خطوں سے نمٹنے کے لیے لیس ہوتے ہیں۔ غیر متحرک پہیوں کے ساتھ، چڑھنے کی رکاوٹیں گاڑی کے جسم کو جھکا دیں گی۔ اگر گاڑی کا بڑے پیمانے کا مرکز وہیل بیس یا ایکسل ٹریک سے باہر چلا جاتا ہے، تو گاڑی مستحکم طور پر غیر مستحکم ہو جاتی ہے، اور ٹپ اوور ہونے کا رجحان رکھتی ہے۔ رفتار کے ساتھ، ایک گاڑی متحرک طور پر غیر مستحکم ہو سکتی ہے-یعنی، اسے اس کی جامد استحکام کی حد سے چھوٹی رکاوٹ، یا ضرورت سے زیادہ ایکسلریشن یا تنگ موڑ سے عبور کیا جا سکتا ہے۔ معطلی کے نظام اکثر پہیوں والی گاڑیوں کے الٹنے کے رجحان کو کم کرتے ہیں، لیکن مکمل طور پر واضح اعضاء کے برعکس، وہ الٹی ہوئی پوزیشن سے صحت یاب ہونے کی کوئی صلاحیت فراہم نہیں کرتے ہیں۔ زمینی نقل و حرکت کے لیے جانوروں کے ذریعہ استعمال ہونے والے استعداد کے اعضاء اکثر دوسرے مقاصد کے لیے بھی استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے پکڑنا، ہیرا پھیری کرنا، چڑھنا، شاخوں کو جھولنا، تیراکی کرنا، کھدائی کرنا، چھلانگ لگانا، پھینکنا، مارنا اور تیار کرنا۔ اظہار کے بغیر پہیے ان افعال کو انجام نہیں دے سکتے۔ افسانوں اور افسانوں میں افسانے اور قیاس آرائی پر مبنی افسانے گھومنے اور پہیوں والی مخلوقات کے ساتھ ایک دیرینہ انسانی کشش کو ظاہر کرتے ہیں۔ اس طرح کی مخلوق یورپ، جاپان، امریکہ اور آسٹریلیا کے افسانوں میں نظر آتی ہے۔ پہیوں والے جانوروں کے مجسمے قبل از جدید تہذیبوں نے تیار کیے تھے جن میں قبل از کولمبیا میکسیکو اور قدیم یونان کے مجسمے بھی شامل ہیں۔ گھومتے ہوئے مخلوق ہوپ سانپ، ریاستہائے متحدہ اور آسٹریلیا میں ایک افسانوی مخلوق، کے بارے میں کہا جاتا ہے کہ وہ اپنی دم کو اپنے منہ میں پکڑتا ہے اور پہیے کی طرح اپنے شکار کی طرف گھومتا ہے۔ جاپانی ثقافت میں اسی طرح کی ایک افسانوی مخلوق شامل ہے۔ بوئر، ایک شیطان جس کا ذکر 16 ویں صدی کے گریموائر میں کیا گیا ہے، کو کولن ڈی پلانسی کے ڈکشننیئر انفیرنل میں ریڈیل ترتیب شدہ بازوؤں کے طور پر بیان اور واضح کیا گیا تھا جس پر وہ گھوم رہا تھا۔ ڈچ گرافک آرٹسٹ ایم سی ایسچر نے 1951 کے لیتھوگراف میں اپنی ایجاد کی ایک گھومتی ہوئی مخلوق کی تصویر کشی کی۔ مزاحیہ مصنف کارل بارکس، سائنس فکشن مصنفین فریڈرک براؤن، جارج آر آر مارٹن، اور جان سلونچیوسکی کے کاموں اور سونک دی ہیج ہاگ ویڈیو گیم سیریز میں بھی رولنگ مخلوق کو نمایاں کیا گیا ہے۔ 1940 کی دہائی میں میکسیکو کے شہر ویراکروز میں ماہرین آثار قدیمہ نے پہیوں والے کھلونا جانوروں کو دریافت کیا تھا جو کولمبیا سے پہلے کے دور کے تھے۔ اس خطے کے مقامی لوگ یورپیوں کی آمد سے پہلے نقل و حمل کے لیے پہیوں کا استعمال نہیں کرتے تھے۔ 20 ویں صدی کے کئی مصنفین نے پہیوں والی مخلوقات کے امکانات کو تلاش کیا۔ ایل فرینک بوم کے 1907 کے بچوں کے ناول اوزما آف اوز میں ہاتھ اور پاؤں کے بجائے پہیوں والی انسان نما مخلوق کو دکھایا گیا ہے، جسے وہیلرز کہا جاتا ہے۔ ان کے پہیے کیریٹن پر مشتمل ہوتے ہیں، جسے ماہرین حیاتیات نے زندہ پہیوں کے ساتھ غذائیت اور فضلہ کی منتقلی کے مسائل سے بچنے کے ایک ذریعہ کے طور پر تجویز کیا ہے۔ کھلے خطوں پر تیزی سے آگے بڑھنے کے باوجود، پہیے ان کے راستے میں رکاوٹوں کی وجہ سے رک جاتے ہیں جو اعضاء والی مخلوقات کو نہیں روکتے ہیں۔ 20 ویں صدی کے آخری نصف میں، پہیے یا پہیے استعمال کرنے والی مخلوق کو فنتاسی اور سائنس فکشن مصنفین کے کاموں میں نمایاں کیا گیا جن میں کلفورڈ ڈی سمک، پیئرس انتھونی، ڈیوڈ برن، کے اے ایپلگیٹ، فلپ پلمین، اور تحریری شراکت دار ایان اسٹیورٹ اور جیک کوہن شامل ہیں۔ ان میں سے کچھ کام پہیوں والی مخلوقات پر نشوونما اور بائیو مکینیکل رکاوٹوں کو حل کرتے ہیں: برن کی مخلوق گٹھیا کے محوروں کا شکار ہوتی ہے، اور پلمین کا مولفا پہیوں کے ساتھ پیدا نہیں ہوتا ہے، بلکہ بیج کی پھلی پر گھومتا ہے جس کے ساتھ وہ ارتقاء کرتے ہیں۔ بائیومیمیکری بھی دیکھیں، جس میں زندہ نظاموں کے ذریعہ حیاتیاتی طور پر متاثر انجینئرنگ پروجیکٹائل کا استعمال شامل ہے، ایک اور موافقت جو عام طور پر انسانی ٹیکنالوجی روبوٹ لوکوموشن سے وابستہ ہے، جس میں زندہ نظاموں کو درپیش لوکوموٹو کے مسائل کو تکنیکی تناظر میں حل کیا جاتا ہے Issus، پلانتھوپرز کی بہت سی نسلوں میں سے ایک ہے جو چھلانگ لگاتے وقت اپنی ٹانگوں کو ہم آہنگ کرنے کے لیے گیئر میکانزم کا استعمال کرتی ہے۔