Toco toucan beak
ٹوکو ٹکن کی چونچ ان کے اہم سماجی، کھانا کھلانے، چارے بنانے اور گھونسلے بنانے کے طرز عمل کا لازمی حصہ ہے۔ چونکہ ٹکن کی چونچ مکمل طور پر دوبارہ پیدا نہیں ہوتی ہے، اس لیے یہ ارتقاء کے لحاظ سے سازگار ہے کہ اس میں مضبوط مکینیکل خصوصیات ہوں جبکہ ابھی بھی اتنا ہلکا ہو کہ وہ پرواز کی اجازت دے سکے۔ چونچ ٹکن کے جسم کی لمبائی کا ایک تہائی حصہ بناتی ہے، جبکہ ٹکن کے وزن میں تین فیصد سے بھی کم حصہ ڈالتی ہے۔ چونچ کی ساخت بڑی حد تک اس کی مکینیکل خصوصیات اور ٹکن کے طرز زندگی کو متاثر کرتی ہے۔ چونچ کی خصوصیات بائیومیمیکری کے دائرے میں تیزی سے مقبول ہو رہی ہیں کیونکہ متعدد صنعتیں جیسے فن تعمیر، نقل و حمل، اور حفاظتی سامان انسان کے بنائے ہوئے ڈیزائنوں میں حیاتیاتی چونچ کے ڈھانچے کے رجحانات کو استعمال کر سکتے ہیں۔ ساخت بیرونی چونچ ٹکن چونچ میں ایک ہم آہنگ سینڈوچ ڈھانچہ ہوتا ہے جس میں ایک پتلی سخت بیرونی خول ہوتا ہے جو حجم کے بڑے حصے کو گھیرے ہوئے ہوتا ہے جو سیلولر ٹھوس ہوتا ہے۔ بیرونی پرت، جسے ریمفوتھیکا کہا جاتا ہے، بیٹا کیریٹن کی اوور لیپنگ شیٹس کی کئی تہوں پر مشتمل ہوتی ہے۔ ہر کیریٹن ذیلی پرت 2 اور 10 مائکرو میٹر کے درمیان موٹی ہوتی ہے جس میں پورا ریمفوتھیکا اسٹیک 0.0 سے 0.75 ملی میٹر موٹا ہوتا ہے، جو چونچ کی لمبائی کے ساتھ پوزیشن کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے۔ لگ بھگ 50 مائکرو میٹر قطر والے ہیکساگونل کیریٹن خلیات ٹکڑے ٹکڑے کے خول کی اکثریت بناتے ہیں۔ ہر خلیے کی حد اور اندرونی حصہ تصادفی طور پر تقسیم شدہ سمتوں کے ساتھ انٹرمیڈیٹ تنوں کے میٹرکس کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں، جس سے مواد کے آئسوٹروپک کردار کی اجازت ملتی ہے۔ میٹرکس کا مقصد زیادہ سے زیادہ علاقے پر چونچ پر شدید اثرات کو منتشر کرنے، مقامی خامیوں کے اثرات کو کم کرنے، اسے کریکنگ نقصان سے بچانے کے لیے وسکویلسٹک میڈیم کے طور پر کام کرنا ہے۔ ہائیڈروکسیپیٹائٹ منرلائزیشن موجود ہے لیکن اندرونی جھاگ کے مقابلے میں کم حد تک۔ ٹکن چونچ کے رمفوتھیکا میں کیریٹن میں سلفر کی بہت کم کثرت ہوتی ہے، اور اس وجہ سے امینو ایسڈ، سسٹین، بال جیسے دیگر کیریٹن ڈھانچوں کے مقابلے میں۔ یہ کم ڈائیسلفائیڈ کراس لنکنگ کی نشاندہی کرتا ہے۔ اندرونی چونچ ایک کولیجن جھاگ ہے، جس میں زیادہ تر ہڈیوں کی طرح زیادہ گلائسین مواد اور اس کے بعد سختی ہوتی ہے۔ کولیجن ٹریبیکیولی کا ریشے دار نیٹ ورک موٹائی میں 70 سے 200 مائیکرو میٹر تک مختلف ہوتا ہے اور اکثر 3 یا اس سے زیادہ کے کنارے کے رابطے کے ساتھ کھوکھلا ہوتا ہے۔ یہ، یہاں تک کہ پتلی (2 سے 25 مائیکرو میٹر) جھلیوں کے ساتھ ایک بند سیل فوم نیٹ ورک کی خصوصیت رکھتے ہیں جو پرواز پر غور کرنے کے لیے کم کثافت پر زیادہ سے زیادہ طاقت فراہم کرتا ہے۔ جھلی اور ٹریبیکیولا میں گھنے بیرونی چونچ کے مقابلے میں کیلشیم منرلائزیشن کا مواد زیادہ ہوتا ہے۔ مائیکرو اور نینو انڈینٹیشن ٹیسٹنگ اس خیال کی حمایت کرتی ہے کہ اندرونی کولیجن ٹریبیکیولی بیرونی خول کے مقابلے میں پاؤنڈ کے لیے مضبوط پاؤنڈ ہیں۔ مکینیکل اور مادی خصوصیات کی تحقیق ٹوکن چوٹی کی مکینیکل اور مادی خصوصیات کا تعین کرنے کے لیے کی گئی ہے۔ مجموعی چونچ کی ظاہری کثافت کا تخمینہ 0.1 اور 0.25 گرام فی مکعب سینٹی میٹر کے درمیان ہے۔ بیرونی چونچ کی خصوصیات چونچ کے بیرونی خول، رمفوتھیکا کی تناؤ کی طاقت تقریبا 50 ایم پی اے اور ینگ کا ماڈیولس 6.7 جی پی اے ہے۔ چونچ کی کیریٹن پرت کی جانچ سے پتہ چلا کہ پیداوار کی طاقت کی اوسط قیمت 30 ایم پی اے ہے۔ مزید برآں، چونچ کی پیداوار کی طاقت تناؤ کی شرح کے لیے حساس ہوتی ہے اور کیریٹن ترازو کے لیے انٹر اسکیل گلو کی وسکولاسٹکٹی سے وابستہ ہوتی ہے۔ جب چونچ کا پیداوار کا دباؤ حتمی تناؤ کی طاقت کے قریب یا اس سے تجاوز کر جاتا ہے، تو انٹر اسکیل گلو کی ویسکویلسٹک اخترتی کے بجائے کیریٹن اسکیل کے فریکچر کو ترجیح دی جاتی ہے۔ چونچ میں کیریٹن کے ینگ کے ماڈیولس اور پیداوار کی طاقت کے حوالے سے، یہ اقدار طول البلد اور ٹرانسورس سمت کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتی ہیں۔ اس لیے کیریٹن کے خول کو ٹرانسورسلی آئسوٹروپک سمجھا جا سکتا ہے۔ کیریٹن شیل کے فریکچر کے طریقے تناؤ کی شرح پر انحصار کا مظاہرہ کرتے ہیں جس پر فریکچر ہوتا ہے۔ کم تناؤ کی شرحوں پر جانچ سے ترازو کے پھسلنے کا پتہ چلا جو نامیاتی گلو کے خارج ہونے کا نتیجہ ہے۔ زیادہ تناؤ کی شرحوں کے لیے، کیریٹن کے ترازو ٹوٹے ہوئے ہیں۔ کیریٹن شیل کے لیے مائکرو ہارڈنیس اور نینو ہارڈنیس ویلیوز کا تعین کرنے کے لیے سختی کے ٹیسٹ کیے گئے، جو بالترتیب 0.02 ± 0.51 جی پی اے اور 0.48 ± 0.06 جی پی اے ہیں۔ اندرونی چونچ کی خصوصیات ٹکن چونچ کے اندرونی جھاگ والے حصے کے لیے، جو ٹریبیکیولی پر مشتمل ہے، ینگ کا ماڈیولس 12.7 جی پی اے پایا گیا، جو بیرونی خول سے زیادہ ہے۔ یہ فرق کیریٹن شیل کے مقابلے جھاگ میں کیلشیم کا مواد زیادہ ہونے کی وجہ سے ہے۔ جھاگ کی نسبتا کثافت 0.09 پائی گئی۔ [6] ٹریبیکولا کی سختی کی اقدار کا تعین کرنے کے لیے ٹیسٹ کیے گئے۔ مائیکرو ہارڈنیس ویلیو 0.28 ± 0.03 جی پی اے پائی گئی، اور نینو ہارڈنیس ویلیو 0.05 ± 0.12 جی پی اے پائی گئی۔ چونچ کے جھاگ کے لیے، کرشنگ کا دباؤ اس کی کثافت کے ساتھ بڑھتا گیا۔ تناؤ کو کچلنے کے لیے پائی جانے والی اوسط قیمت 0.17 ایم پی اے ہے۔ افعال ٹکن کی چونچ ٹکن کے لیے کئی فعال کردار ادا کرتی ہے جیسے کہ حرارت کے تبادلے کے لیے تھرمل ریگولیٹر کے طور پر کام کرنا، کھانا کھلانے کا ایک آلہ، اور دفاع کا ایک طریقہ۔ ٹکن کی چونچ کا سائز انتہائی زیادہ ہوتا ہے، جس کی چونچ پرندے کے جسم کے کل رقبے کا تقریبا چالیس فیصد ہوتی ہے۔ جب دوسرے پرندوں کے مقابلے میں، یہ نوٹ کیا جاتا ہے کہ ٹکن کو کچھ گرم ترین ماہانہ درجہ حرارت کا سامنا کرنا پڑتا ہے اور اس کی چونچ کی لمبائی سب سے طویل ہوتی ہے۔ چونچ کے سائز میں جغرافیائی اور درجہ حرارت میں تغیر کا تعلق وسائل کے استحصال اور تولیدی عمل سے سمجھا جاتا ہے۔ بہت سے ابتدائی محققین نے چونچ کے سائز کو جنسی مخصوص خصلتوں جیسے ساتھی کے انتخاب یا آواز کے ساتھ جوڑنے کا فرض کیا۔ تاہم، حال ہی میں چونچ کو فزیالوجیکل ہومیوسٹاسس میں اس کے کردار سے زیادہ قریب سے جوڑا گیا ہے۔ تھرمورگولیشن اینڈوتھرمک حیاتیات کے طور پر، ٹکن میٹابولزم کے ذریعے اپنے جسم کی حرارت پیدا کرتے ہیں اور ماحول کے ساتھ حرارت کے تبادلے کے ذریعے اپنے جسم کے درجہ حرارت کو منظم کرتے ہیں۔ اس طرح کے حرارت کے تبادلے کا عمل عام طور پر ایک بڑے، غیر موصلیت اور اچھی طرح سے ویسکولرائزڈ اپینڈج کے اندر ہوتا ہے جہاں خون موثر گرمی کے تبادلے کی اجازت دینے کے لیے بہہ سکتا ہے۔ ٹکن کی چونچ میں سطحی خون کی شریانوں کا ایک نیٹ ورک ہوتا ہے جو بل کے سینگ والے خول، ریمفوتھیکا کو سہارا دیتا ہے۔ جب درجہ حرارت تھرمل نیوٹرل زون سے اوپر بڑھتا ہے تو ٹکن چونچ کی خون کی وریدوں کو پھیلا یا بڑھا سکتا ہے تاکہ خون چونچ میں آسانی سے منتقل ہو سکے، جس سے گرمی کا تبادلہ اور ٹھنڈک ہوتی ہے۔ تھرمل نیوٹرل زون کے نیچے میٹابولک حرارت کے تحفظ کی اجازت دینے کے لیے برتن سکڑ جاتے ہیں۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ گرم درجہ حرارت پر، بالغ اور نوجوان ٹکن دونوں میں چونچ کی پوری لمبائی میں گرمی کا مشاہدہ کیا جاتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ چونچ کے ذریعے گرمی کا اخراج ٹکن کے جسم کو ٹھنڈا کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ٹھنڈے درجہ حرارت میں، چونچ بڑے پیمانے پر ماحول کے ماحول کے درجہ حرارت کو برقرار رکھتی ہے جس میں صرف قریب ترین چونچ گرم درجہ حرارت ظاہر کرتی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ خون کو چونچ سے دور کیا جا سکتا ہے اور گرمی کو برقرار رکھنے کے لیے زیادہ تر جسم کے اندر بہتا رہتا ہے۔ دیگر تحقیقات سے پتہ چلتا ہے کہ ٹکن بل کا اندرونی جھاگ اور گرمی کو تیزی سے منتقل کرنے کی صلاحیت سرد آب و ہوا میں بل کو ایک ذمہ داری بناتی ہے اور یہی عام وجہ ہے کہ ٹکن عام طور پر اپنے بلوں کو اپنے پروں کے نیچے باندھ کر سوتے ہیں تاکہ گرمی کے تحفظ میں مدد مل سکے۔ کھانا کھلانے والے ٹوکن سب کھانے والے ہوتے ہیں اور پودوں اور جانوروں دونوں کی خوراک کھاتے ہیں۔ ٹکن بل کا بڑا سائز پرندے کو ایندھن کے لیے بڑے بیج توڑنے اور پھلوں، سبزیوں، کیڑوں، انڈوں اور چھوٹے پرندوں کو آسانی سے پکڑنے کے قابل بناتا ہے۔ ان کے نوٹ کی لمبی لمبائی ٹکنز کو کسی دوسری شاخ یا پارچ پر مستحکم پوزیشن چھوڑنے کی ضرورت کے بغیر درخت کی شاخوں کے نوک سے پھل توڑنے کی اجازت دیتی ہے۔ ٹکن نوٹ کی ساخت میں چاقو کی طرح سیریشن ہوتے ہیں جو انہیں آسانی سے کھانے کو پھاڑنے اور پھلوں کو چھیلنے کی اجازت دیتا ہے۔ دفاعی ٹوکنوں کے پاس قدرتی شکاری جانور ہوتے ہیں جیسے جنگل کے عقاب، باز اور الو۔ پرندوں کو بواس، جیگوار اور مارگے سے بھی اپنا دفاع کرنا چاہیے جو بعض اوقات ٹکن کے گھونسلوں پر حملہ کرتے ہیں۔ اپنی حفاظت کے لیے، ٹکن اپنی بلند آوازوں پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہیں جن کا مقصد دشمنوں کو خوفزدہ کرنا اور دوسرے ٹکنوں کو خطرے کے خطرے سے آگاہ کرنا ہے۔ اس کے علاوہ، ٹکن طاقت کے دفاعی مظاہرے کے طور پر اپنے نوٹ کو کسی درخت یا شاخ سے ٹکرائیں گے۔ ٹکن بل اپنی پہلے بیان کردہ ساخت کی وجہ سے شاخوں کے خلاف اس طرح کے دباؤ والے حملوں کا مقابلہ کر سکتا ہے۔ دیگر دفاعی کارروائیوں میں ٹکن چھوٹے بچے پرندوں یا دوسرے پرندوں کے انڈے کھاتے ہیں۔ ٹکن کے نوٹ کا انتہائی سائز دفاعی مدد فراہم کرتا ہے کیونکہ چھوٹے پرندے نوٹ کے سائز اور روشن رنگ دونوں سے خوفزدہ ہوتے ہیں۔ ٹکن کی چونچ اور اس کی طاقت، تاہم، صرف اس وقت دفاع میں کارآمد ہوتی ہے جب وہ کھڑا ہوتا ہے۔ دوسرے پرندے عام طور پر صرف ٹکن پر اس وقت حملہ کرتے ہیں جب وہ اڑ رہا ہوتا ہے کیونکہ پرندہ اڑتے وقت اپنی چونچ سے اپنا دفاع نہیں کر سکتا۔ بائیومیمیکری ٹوکو ٹکن چونچ کی منفرد خصوصیات اسے بائیومیمیٹک ڈیزائنز، یا حیاتیاتی اداروں پر مبنی نظاموں کے لیے ایک قابل عمل آپشن بناتی ہیں۔ ٹوکن چونچ مخلوق کے پورے بڑے پیمانے کے صرف ایک بیسویں حصے کے لیے ذمہ دار ہیں جو پرندے کو اپنی بڑی چوٹی کے ساتھ بھی اڑنے کی اجازت دیتی ہیں۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، ٹکن چونچ میں کیریٹن شیل اور بند سیل جھاگ کی تنظیم چونچ کی خصوصیت توانائی کے جذب، کمپریسیو مزاحمت، اعلی سختی اور طاقت کی خصوصیات میں کردار ادا کرتی ہے۔ مزید برآں، ٹکن چوہوں میں موصلیت کی صلاحیتیں بھی ہوتی ہیں۔ ٹکن چونچ کی تمام خصوصیات اس کے کم وزن کے ساتھ مل کر چونچ کو مختلف ڈیزائن ایپلی کیشنز کے مطالعہ کے لیے ایک قیمتی حیاتیاتی وجود بناتی ہیں۔ تاہم، فی الحال بائیومیمیٹک ماڈلز میں ٹکن اور اس کی چونچ کے صرف چند ہی استعمال ہیں۔ فن تعمیر مثال کے طور پر، برازیل کے ماہر حیاتیات اور معمار الیسنڈرا اروجو نے برازیل کے باہیا میں ووٹو ہوٹل کے ڈیزائن میں مدد کی۔ اس ہوٹل کا مقصد خطے کی مقامی انواع کو برقرار رکھنا اور ان کی مدد کرنا تھا۔ اراجو نے ہوٹل کے لیے مختلف بائیومیمیٹک ڈیزائن استعمال کیے، جیسے کہ کس طرح پریری کتے شدید گرمی سے بچنے کے لیے سوراخوں کا استعمال کرتے ہیں، ساگوارو کیکٹس کی سیلف شیڈنگ کی صلاحیت، اور مقامی پرندہ-ٹوکو ٹکن-چونچ جو ایک انتہائی موثر تھرمل ریگولیٹر کے طور پر کردار ادا کرتا ہے۔ خاص طور پر ہوٹل کی ترتیب میں، اراجو نے ٹوکو ٹکن کی چونچ کے بعد ووٹو ہوٹل کے کمروں کے باورچی خانوں کو ڈیزائن کرنے کا انتخاب کیا۔ چونکہ اس ہوٹل کے مقاصد میں سے ایک ایئر کنڈیشنگ اور بجلی کی کھپت کو کم کرنا تھا، باورچی خانے کی اسکیمیٹکس ٹکن کی درجہ حرارت کے بڑے جھولوں جیسے انتہائی گرم دن اور ٹھنڈی راتوں کے ساتھ رہنے کی صلاحیت سے متاثر تھے۔ جیسے ہی باورچی خانے کے علاقوں میں پیدا ہونے والی گرمی چھت تک بڑھتی ہے، اسے تانبے کے کنڈلی میں کھینچا جاتا ہے جو ہوٹل کی چھت کی مٹی سے گزرتا ہے۔ چھت کے باغ کے سائے میں ہوا ٹھنڈی ہو جاتی ہے، اور آخر کار باورچی خانے میں واپس آ جاتی ہے۔ یہ نظام ہوٹل کو قدرتی ایئر کنڈیشنر رکھنے کی اجازت دیتا ہے جس کے لیے کسی اضافی توانائی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ حفاظتی سامان ٹکن چوچی کی خصوصیات پر مبنی بہت سے ممکنہ بائیومیمیٹک ایپلی کیشنز فی الحال فرضی خیالات ہیں جو ابھی تک استعمال نہیں کیے گئے ہیں۔ سب سے زیادہ مقبول خیالات میں ہیلمٹ جیسے ذاتی حفاظتی لباس کو ڈیزائن کرنے کے لیے ٹکن چوٹی کا استعمال کرنا ہے۔ موٹر سائیکلوں، موٹر سائیکلوں پر سوار افراد کی حفاظت، چٹان پر چڑھنے والوں، کھلاڑیوں اور بہت کچھ کے لیے ہیلمٹ بہت اہم ہیں۔ تاہم، ہیلمٹ کے بھاری، عجیب و غریب اور غیر آرام دہ پہننے سے لوگ انہیں اتار سکتے ہیں اور سر پر چوٹ لگنے کا خطرہ مول لے سکتے ہیں۔ ٹکن چوچی کی خصوصیات کو ہیلمٹ کے نئے ڈیزائن میں ضم کرنے سے، سر کی چوٹ کا خطرہ کم ہو سکتا ہے کیونکہ نئے ڈیزائن زیادہ آرام دہ، ہلکا، پتلا، لیکن مضبوط حفاظتی ٹکڑا فراہم کر سکتے ہیں۔ اس طرح کے نئے ہیلمٹ یا حفاظتی سامان ہلکے لیکن بے پناہ طاقت کے ساتھ ٹکن کی چونچوں سے متاثر ہوتے ہیں۔ مزید برآں، ان نئے ہیلمٹ کی خوبصورتی کو پتلی، کم بھاری ڈیزائن کے ساتھ بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور ان کی ناگوار ظاہری شکل کی وجہ سے ہیلمٹ پہننے میں ہچکچاہٹ کو ختم کیا جا سکتا ہے۔ ہیلمٹ کی طرح، ٹکن چوچی کی خصوصیات کو فٹ بال کریش پیڈ اور دیگر حفاظتی گیئر میں بھی شامل کیا جا سکتا ہے جس کا جدید ڈیزائن سرگرمی کی کارکردگی میں مداخلت کو روکنے کے لیے بلکنیس کو کم کرے گا۔ کچھ موجودہ حفاظتی لباس ایتھلیٹک صلاحیت کو روکتے ہیں، جیسے کہ گھٹنے کے بڑے پیڈ اسکیٹرز کی رفتار میں رکاوٹ ڈالتے ہیں۔ ٹکن چوچی کے ڈیزائن کے لیے دیگر زیادہ عام ممکنہ ایپلی کیشنز ایندھن کی بچت سے سمجھوتہ کیے بغیر کریش مزاحم گاڑیاں بنا رہی ہیں۔ یہ امکانات ٹکن کی چونچ کی توانائی جذب کرنے کی صلاحیت کو اپنی ساختی خصوصیات سے حاصل کر سکتے ہیں۔ ایک مشہور مواد کے محقق، میئرز نے ٹکن کی چونچوں کا بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا اور کاروں کے لیے ایک اور ایپلی کیشن تجویز کی۔ کار پینلز کی تخلیق جو موجودہ پینلز سے ہلکے، مضبوط اور محفوظ ہوں۔ میئرز نے ٹوکن چوچی کے ڈیزائن، خاص طور پر الٹرا لائٹنیس، کو ہوائی جہاز یا گاڑی کے دیگر اجزاء میں شامل کرنے کی صلاحیت کو بھی نوٹ کیا۔ ایک اور صورت حال جس میں ٹکن، اگرچہ خاص طور پر چونچ کی خصوصیات نہیں تھی، "بیک لیزر پروجیکٹر" کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ یہ پروجیکٹر "ایک پورٹیبل پروجیکٹر ہے جو ٹکن کی اپنی لمبی چونچ کو اس کی گردن اور اس کے پروں کے نیچے پکڑنے کی صلاحیت سے متاثر ہوتا ہے۔ اس ڈیزائن نے پروجیکٹر کو "کھوپڑی" گردش کے اپنے مقصد کو حاصل کرنے کی اجازت دی اور بیک وقت بہتر استعمال، سہولت اور انتہائی کمپیکٹ شکل کے ساتھ ایک پروڈکٹ فراہم کیا۔ ثقافتی نقالی فن لینڈ کے ویڈیو گیم سیریز اینگری برڈز میں، سبز ٹکن کردار ہال کو بومرانگ جیسی ساخت کے ساتھ ایک لمبی، بڑے پیمانے پر چونچ دی جاتی ہے جو اسے "بومرانگنگ" نامی کچھ کرنے کی اجازت دیتی ہے، جو دراصل نقطہ آغاز کی طرف مڑ رہا ہے۔ حوالہ جات ویکیپیڈیا اسٹوڈنٹ پروگرام ٹوکنز پرندوں کی چونچ کے حصے