विश्वाचे आर्त - भाग ८ - रेणूंपासून पेशींपर्यंत

भाग १ - काळाचा आवाका, भाग २ - नासदीय सूक्त, भाग ३ - अस्तिस्तोत्र, भाग ४ - उत्क्रांतीचे उत्तर, भाग ५ - कोंबडी आधी की अंडं आधी , भाग ६ - जंबोजेट दृष्टांत, भाग ७ - अचेतनापासून सचेतनापर्यंत

पृथ्वीचा जन्म साडेचार अ-ब्ज वर्षांपूर्वी झाला. या नुकत्याच जन्मलेल्या ग्रहाचे रूपडे गोंडस गोजिरवाणे बिलकुल नव्हते. प्रचंड उष्णता, सतत होणारे ज्वालामुखीचे स्फोट, अजूनही जवळपास द्रव असलेल्या 'जमिनी'तून बाहेर पडणारे उष्ण वायू आणि वाफा यामुळे सजीव तग धरू शकतील अशी शक्यताच नव्हती. पहिल्या शंभरेक कोटी वर्षांमध्ये वरचे थर थंड होऊन घट्ट व्हायला लागले. वाफेचे बाष्पीभवन होऊन समुद्र तयार व्हायला लागले. त्याच काळात पृथ्वीचे स्वतःचे चुंबकीय क्षेत्र तयार झाल्याने वातावरणाचे शक्तीमान सौरवाऱ्यांपासून रक्षण झाले. प्लेट टेक्टॉनिक्समुळे लाव्हावर तरंगणारी जमीन एकत्र गोळा झाली, खंडांमध्ये तुटली, पुन्हा गोळा झाली.

हे चित्र डोळ्यासमोर ठेवले तर आपल्याला मान्य करावे लागते की सजीव त्यानंतरच उद्भवले असणार. पण कसे? कोणीतरी अचानक नोहाच्या नौकेत प्रत्येक प्राण्याची जोडी भरून पृथ्वीवर आणून सोडली का? तसे झाले असले तरी त्या प्राण्यांचा जन्म कसा झाला हा प्रश्न सुटत नाहीच. कोट्यवधी वर्षांपूर्वी तयार झालेल्या लाव्हांमध्ये सापडणारे जीवाष्म पाहिले तर वेगवेगळ्या काळात वेगवेगळे प्राणी राहात होते हे दिसून आलेले आहे. तेव्हा प्रश्न असा येतो की आपल्याला एक काळ निश्चित माहीत आहे, जेव्हा पृथ्वीवर जीव नव्हते. आणि आता तर जागोजागी सजीव सृष्टीच्या खुणा दिसतात. त्यावरून एक उघड आहे की पृथ्वीवरच्या भौतिक पदार्थांतूनच जीवसृष्टी निर्माण झाली. पण कशी?

प्राणी उत्क्रांत होतात, बदलतात, परिस्थितीशी मिळतेजुळते घेणारे टिकून राहातात हे आपल्याला पटते. पण परत प्रश्न येतो 'समजा घटकाभर मान्य केले की अगदी साध्या एकपेशीय जीवांपासून सुधारणा होत, बदल होत आजचे प्राणी आपल्याला दिसतात. पण हा पहिला एकपेशीय प्राणी कसा तयार झाला?'

हे समजून घेण्यासाठी आपल्याला 'पहिला प्राणी' म्हणजे काय हे तपासून पाहावे लागेल. गेल्या लेखात आपण पाहिले की सजीव आणि निर्जीव यांच्यात काळा-पांढरा फरक नाही. किंबहुना सजीवांची व्याख्या करायची झाली तर 'जे पुनरुत्पादन करून आपल्यासारखेच इतर निर्माण करतात ते सजीव' हीच व्याख्या सर्व सजीवांना लागू पडते. त्यामुळे रेणूंपासून सजीव कसे बनले हे पाहाण्यासाठी पुनरुत्पादनाची पद्धत अगदी साध्या रेणूंमध्ये कशी आली आणि त्यातून बदल होत होत त्यांना पेशींचे स्वरूप कसे प्राप्त झाले हे पाहावे लागेल. त्यासाठी 'पहिला सजीव' ही संकल्पना आपल्याला बाजूला ठेवावी लागेल. कारण उत्क्रांती ही क्रांती नाही. एका झटक्यात, एका उडीत कुठच्यातरी रेणूपासून पेशीपर्यंत पोचलो किंवा निर्जीवांपासून सजीवांपर्यंत पोचलो असे होत नाही. हा प्रवास टप्प्याटप्प्यांनी होतो. आणि यातल्याच कुठच्यातरी टप्प्याला म्हणावे लागते की हे, यापुढचे जे आहेत त्यांना आपण सजीव म्हणू, याआधीच्यांना निर्जीव म्हणू. ही रेषा कुठे काढू हे सुनिश्चित नाही, त्यासाठी काही विशिष्ट निकष नाहीत. निव्वळ सोयीसाठी ती कुठेतरी आखावी लागते. उदाहरणार्थ, दारिद्र्यरेषा आखताना असेच काही निकष तयार करून लावावे लागतात. त्या रेषेच्या अलिकडचे गरीब आणि पलिकडचे श्रीमंत नसतात. तसंच काहीसे सजीवतेचे आणि निर्जीवतेचे असते.

जेव्हा या प्रक्रियेला सुरूवात झाली तेव्हा आपल्यापैकी कोणीच तिथे नव्हते. किंबहुना त्याकाळची स्थिती इतकी उत्पाताची होती की तेव्हाचे पुरावेही हाती लागणे मुष्कील ठरते. पण आपल्यासाठी नक्की काय झाले, यापेक्षा कुठच्या मार्गांनी रेणूंपासून पेशींपर्यंतचा प्रवास होऊ शकेल हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. त्यामुळे ही कथा आहे ती एका संभाव्य प्रवासाची.

त्याकाळचे वातावरण ज्वलंत, अस्थिर होते. ज्वालामुखीचे स्फोट, पृथ्वीचे तापमान, कोसळणाऱ्या विजा यामुळे मुबलक ऊर्जा होती. अनेक रासायनिक अभिक्रिया होत होत्या. अनेक नवीन रेणू बनत होते, तुटत होते. परस्परांशी प्रक्रिया करत होते. आणि उर्जा मुबलक असल्या मुळे नवीन अधिकाधिक क्लिष्ट रेणू आपली हजेरी लावत होते. पण "मी इथे होतो" असे लिहिण्याची कोणताच शक्ती नव्हती. कारण चिरंतन स्थैर्य कोणालाच नव्हते. "अणू असशी अणूंत मिळशी" हा न्याय सर्वच रेणूंना लागू होता.

पण या सर्व कोट्यावधी वर्षे चाललेल्या उलाढालीत एक नवीन प्रकारचा रेणू बनला. तो सर्वात मोठा नव्हता की सर्वात क्लिष्टही नव्हता. पण त्यात एक विशेष गुण होता. तो म्हणजे स्वत:च्या प्रती निर्माण करण्याचा. या गुणामुळे त्याला आपण स्वजनक म्हणू. स्वजननात खरे तर तितके आश्चर्यकारक काही नाही. अगदी साध्या पद्धतीचे स्वजनन आपण मिठासारख्या साध्यासुध्या पदार्थातही पाहातो. संपृक्त द्रावणाला उष्णता दिली की कुठच्यातरी एका कणाभोवती सोडियम आणि क्लोराइडचे आयन गोळा होतात आणि मिठाचा स्फटिक मोठा होतो. त्या एकाच रेणूच्या प्रती असतात. एकत्र चिकटलेल्या असतात इतकंच. आता तुम्ही म्हणाल की असलेलाच मीठ पुन्हा बनते व विरघळत. नवीन मीठ होत नाही. पण सजीव सृष्टीचे एरवी काय होते? असलेलेच जीव पुन्हा मातीत मिळून पुन्हा त्या मातीतून जन्म घेतात. मिठाच्या बाबतीत ही फारच सोपी प्रक्रिया आहे. पण पुनरुत्पादनाची सुरुवात ही अशाच सामान्य पातळीवर झाली.

हा स्वजनक रेणू मात्र मिठापेक्षा थोडा क्लिष्ट होता. त्याचा गुणधर्म असा की स्वतःच्या घटक अणूंसारखे अणू आकर्षित करून स्वतःची दुसरी प्रत बनवली की ती नवीन प्रत वेगळी होत असे. या प्रक्रियेला जरी प्रचंड वेळ लागत असेल तरीही दुप्पट, चौपट करत संपूर्ण मोकळे घटक अणू-रेणू 'खाऊन' टाकून संपून जातील. आता जरी उष्णतेने, रासायनिक प्रक्रियांनी यातले काही मोडले आणि घटक रेणू मोकळे झाले, तरी इतर स्वजनक त्यांना वापरून नवीन स्वजनक तयार करतील. या स्वजननामुळे एक नवीन प्रकारचे स्थैर्य निर्माण झाले. म्हणजे एक विशिष्ट वस्तु केव्हाही निसर्गाच्या माऱ्याने मोडू शकते, पण तिच्या प्रतिकृतींमधून तो गट शिल्लक राहातो. यातच 'सर्व्हायव्हल ऑफ द फिटेस्ट'चे - 'सर्वात लायक तग धरतात' या तत्त्वाचे मूळ आहे. एक विशिष्ट प्राणी काही वर्षच जगेल, पण ती प्रजाती टिकून राहाते.

स्वजनक तयार झाला, मान्य. पण त्यापासून पेशी कशी तयार होईल? त्यासाठी पुनरुत्पादनाच्या एका महत्त्वाच्या अंगाचा विचार करावा लागतो. ते म्हणजे प्रतिकृती काढताना अनेक वेगवेगळ्या कारणाने काही चुका किंवा बदल घडतात. कुठचीच प्रतिकृती काढण्याची प्रक्रिया १००% अचूक नसते. म्हणजे समजा आपला स्वजनक अ-ब-क अशा तीन प्रकारच्या रेणूसंचांनी बनलेला असेल, तर कधीकधी त्याची प्रतिकृती अ-ब-ड बनू शकेल. (अ, ब, क, ड हे उदाहरणासाठी घेतलेले आहेत. ते कदाचित कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन वगैरे मुबलक अणूंचे बनलेले वेगवेगळे रेणू असू शकतात) आता नवीन, चुकून झालेला रेणू एकतर स्वजनक असेल किंवा नसेल. तो जर स्वजनक नसला तर प्रश्नच मिटतो. काळाच्या उदरात तो कधीतरी गडप होतो, त्याच्यासारखे इतर तयार होत नाहीत. पण तो जर स्वजनक असेल तर तो आपल्या प्रतिकृती बनवू लागेल. म्हणजे आता अ-ब-क आणि अ-ब-ड तयार होत राहात आहेत. मूलभूत अणूरेणूंसाठी आता त्यांच्यात स्पर्धा सुरू आहे. जर काही कारणाने अ-ब-ड तयार व्हायला सोपा किंवा अधिक काळ टिकून राहाणारा असेल, तर त्या विश्वात त्या अ-ब-ड ची संख्या हळूहळू वाढत जाईल आणि अ-ब-क ची संख्या तुलनेने कमी होत जाईल. एकवेळ अशी येईल की अ-ब-क ची संख्या इतकी कमी होईल, की सगळे अ आणि ब रेणूगट अ-ब-ड मध्येच अडकलेले राहातील. त्यानंतर अ-ब-क नष्ट होऊन जातील, आणि केवळ अ-ब-ड शिल्लक राहातील.

या कडे बघताना आपल्याला अ-ब-क आणि अ-ब-ड मध्ये असलेली स्पर्धा म्हणून पाहाता येते. मात्र या दोन्ही रेणूंना ती 'जाणीव' नाही. ते काही अ रेणूगट आपल्यावर येऊन चिकटावा म्हणून युद्ध करत नाहीत. कारण त्यांना तशी इच्छाच नाही. कदाचित अ-ब-ड रेणूत त्यांना आकर्षित करण्याची शक्ती काही रासायनिक कारणांमुळे जास्त असेल. कशामुळे का होईना, त्या लोकसंख्येकडे आपण काळानुरुप बघत गेलो तर अ-ब-क घटताना आणि अ-ब-ड वाढताना दिसतील. ही स्पर्धा आपोआप घडते, आणि त्यात अ-ब-ड विजयी ठरतो. त्या रेणूत असे काही गुणधर्म आहेत ज्यांमुळे टिकून राहाण्यात, स्वतःच्या प्रतिकृती निर्माण करण्यात तो अधिक लायक अधिक सरस आहे. तो टिकतो, आणि हाच 'जिंकण्या'चा निकष आहे.

प्रत्येक रेणूचे काही रासायनिक गुणधर्म असतात. अनेक रेणू असे असतात की ज्यांमुळे आसपासच्या विशिष्ट रसायनांच्या अभिक्रिया वेगाने होऊन त्यांची जोडणी होते. आणि नवीन रसायन तयार होते. आता पुन्हा आपण काल्पनिक अ-ब-ड आणि नवीन अ-ब-ई प्रकारचे रेणू पाहू. समजा अ-ब-ईचा गुणधर्म असा आहे की त्यामुळे एक नवीन रसायन तयार होते. आणि या रसायनामुळे अ-ब आणि ड मधला बंध मोडून पडतो, पण अ-ब आणि ई मधला बंध तुटत नाही (किंवा अगदी कमी प्रमाणात तुटतो). आता अ-ब-ई काही इच्छा करत नाही, की आपण अ-ब-ड ला तोडू आणि त्यातले अ-ब खाऊन टाकू. पण त्याच्या अस्तित्वामुळे, रासायनिक गुणधर्मामुळे हेच घडते. एका अर्थाने हा पहिलावहिला भक्षक रेणू म्हणता येईल. असा रेणू तयार झाला तर लवकरच त्या भागातले अ-ब-ड संपून जातील आणि फक्त अ-ब-ई शिल्लक राहील.

यापुढच्याही पायरीची कल्पना करता येते. म्हणजे अ-ब-फ आणि अ-ब-ग हे एकमेकांना 'खाणारे' रेणू आहेत. मात्र अ-ब-ग मध्ये असे काही रासायनिक गुणधर्म आहेत की त्यामुळे इतर काही प्रतिरोधक रेणू त्याच्या आसपास जमतात. म्हणजे एक प्रकारचे कवच तयार होते. आता अशा कवचामुळे अ-ब-फने टाकलेले 'विष' कमी परिणामकारक होईल. आणि कवच नसलेले रेणू नष्ट होतील. आता जे नवीन तयार होतील ते टिकायचे तर कवच निर्माण करणारे हवे. आणि यापुढे जी स्पर्धा होईल ती कवच 'सुधारण्याची' स्पर्धा होईल. अशा कवचात बंद असलेला स्वजनक म्हणजे पहिल्या पेशी.

आता हे पहिलेवहिले स्वजनक कुठे आहेत? माहीत नाही. या कवचांबरोबरच स्वजनकांतही स्पर्धा चालूच होती. सध्याचे स्वजनक पेशीच्या आत, केंद्रकात राहातात. अजूनही ते आपल्या आसपासच्या पदार्थांच्या रासायनिक अभिक्रिया नियंत्रित करून वेगवेगळ्या पदार्थांचे उत्पादन करतात. आता या पेशी म्हणजे विशिष्ट उत्पादने तयार करणाऱ्या फॅक्टरी बनल्या आहेत. इतकंच नाही, तर त्या पेशींचे समूह होऊन अवयव बनतात, अवयवांपासून प्राणी बनतो. आणि तो प्राणी अन्न मिळवतो, आपल्या पेशी जास्तीत जास्त काळ टिकवतो, लैंगिक पुनरोत्पादन करून त्या स्वजनकांची निर्मिती नवीन पेशींच्या गोळ्यात करतो. तो आपला पोटचा गोळा म्हणून वाढवतो, आणि हे चक्र चालू राहाते.

आपल्याही शरीराच्या प्रत्येक पेशीच्या केंद्रात आजचे स्वजनक लपून आहेत. आपले शरीर आणि काही प्रमाणात आपली प्रवृत्ती काय आहे यावर त्यांचे अप्रत्यक्ष नियंत्रण असते. हे स्वजनक म्हणजे आपले डी. एन. ए.

(मी मराठी लाइव्हमध्ये पूर्वप्रकाशित)