ജ്യോതിര്‍ജീവശാസ്ത്രം – ഭാഗം 1

ചിണ്ടന്‍ കുട്ടി

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ജീവന്റെ ഉത്ഭവം, പരിണാമം, പിന്നെ അവസാനമായി അതിന്റെ ഭാഗധേയം എന്നിങ്ങനെയുള്ള കാര്യങ്ങളെപ്പറ്റി പഠിക്കാന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ബഹുവിജ്ഞാന ശാഖാ രീതി ആണ് അവലംബിക്കുന്നത്. ഈ പഠന മേഖലയെ ശാസ്ത്രലോകം ജ്യോതിര്‍ ജീവശാസ്ത്രം (Astrobiology) എന്ന പേരിട്ടു വിളിക്കുന്നു. പലപ്പോഴും ഈ മേഖലയെ ‘എക്സോബയോളജിയെന്നും’ ‘ബയോ ആസ്ട്രോണോമിയെന്നും’ കൂടി പറയാറുണ്ട്. ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രം, രസതന്ത്രം, ഗ്രഹശാസ്ത്രം, ഭൂഗര്‍ഭശാസ്ത്രം, ജീവശാസ്ത്രം തുടങ്ങിയ വിവിധ മേഖലയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ശാസ്ത്രകാരന്മാര്‍ ഈ മേഖലയിലെ പഠനങ്ങളില്‍ വ്യാപൃതരാണ്.

ഈ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ എങ്ങനെയാണ് ജീവന്റെ തുടിപ്പ് ഈ ഭൂമിയില്‍ ഉണ്ടായതെന്നും ഭൂമിയില്‍ മാത്രം ജീവന് അനിതരസാധാരണമായ അതിജീവനശേഷി കൈവന്നതെന്നും ഭൂമിക്ക് പുറത്ത് പ്രപഞ്ചത്തില്‍ മറ്റെവിടെയെങ്കിലും ജീവന് വാസയോഗ്യമായ ഇടമുണ്ടോ എന്നും ഉണ്ടെങ്കില്‍ അത്തരം ഇടങ്ങളെ എങ്ങനെ കണ്ടെത്താം എന്നും അന്വേഷിക്കുന്നു.

ജീവന്റെ ഇഷ്ടികകള്‍

സംശയരഹിതമായി ഭൂമിക്ക് പുറത്ത് ജീവന്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നു എന്നതിന് ഇത് വരെ തെളിവൊന്നും കിട്ടിയിട്ടില്ല. പക്ഷെ ഭൗമേതര പരിസ്ഥിതികളില്‍ ജീവന്റെ ഇഷ്ടിക (ജീവന്‍ തുടിക്കാന്‍ ആവശ്യമായ പ്രാഥമിക വസ്തുക്കള്‍) വളരെ വിശാലമായ പ്രപഞ്ച ചുറ്റുപാടില്‍ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. സൗരയൂഥത്തില്‍ ധാരാളം ഉല്‍ക്കകളുണ്ട് (Meteorites). അവയില്‍ പലതും ഭൂമിയിലും മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലും വന്ന് ഇടിക്കാറുമുണ്ട്. അവയില്‍ രണ്ട് രാസവസ്തുക്കള്‍, അമിനോ അമ്ലവും പഞ്ചസാരയും കണ്ടെത്തിയത് ജീവന്‍ നിര്‍മിക്കാനാവശ്യമായ ഇഷ്ടികകളാണ്. അമിനോ അമ്ലം പ്രോട്ടീനുകളെ നിര്‍മിക്കുന്നതിനുള്ള ജൈവസംയുക്തങ്ങളാണ്. പ്രോട്ടീനാകട്ടെ കോശങ്ങളെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്ന ശരീരകലകളുടെയും ഭാഗങ്ങളുടെയും ഘടന നിര്‍ണയിക്കുന്ന ജൈവതന്മാത്രകളാണ്. ഉല്‍ക്കകളില്‍  കണ്ടെത്തിയ പോലെ ധൂമകേതുക്കളുടെ വാതകവും ധൂളിപടലവും പരിശോധിച്ചപ്പോഴും പല ജൈവതന്മാത്രകളും കാണാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

റേഡിയോ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രം വികസിച്ച് വന്നിട്ട് ഏറെ നാളുകളായിട്ടില്ല. അതിന്റെ ആശ്ചര്യകരമായ ഒരു നേട്ടം സൗരയൂഥത്തിന് പുറത്ത് നക്ഷത്രാന്തര മേഘ പടലത്തില്‍ കണ്ടെത്തിയ ജൈവതന്മാത്രകളാണ്. ഇങ്ങനെ കണ്ടെത്തിയ സംഭരണിയില്‍ ഫോര്‍മാല്‍ഡിഹൈഡ്, ആല്‍ക്കഹോള്‍ തുടങ്ങിയ, ജീവന്റെ നിര്‍മിതിക്കാവശ്യമായ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കള്‍ കണ്ടെത്തി. ഈ മേഘ പടലങ്ങളില്‍ ഇത്തരം രാസവസ്തുക്കളെ റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പും സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പും ഉപയോഗിച്ചാണ് കണ്ടെത്തിയത്. നക്ഷത്രജനനം നടക്കുന്ന ഈ മേഖലകളില്‍ തന്നെ ജീവന്‍ നിര്‍മിക്കാനാവശ്യമായ വസ്തുക്കളും കാണാന്‍ ഇടയായത് ഒരു യാദൃച്ഛികതയായിരിക്കാം.

സ്റ്റാന്‍ലി മില്ലറും ഹരോള്‍ഡ് ഉറെയും ചേര്‍ന്ന് നടത്തിയ തുടര്‍ച്ചയായ പരീക്ഷണം

1950 കള്‍ മുതല്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഗവേഷണശാലകളില്‍ ജീവന്‍ രൂപപ്പെട്ടു വരുന്നതിന്റെ പാതകള്‍ സൃഷ്ടിക്കാനോ അവയുടെ പകര്‍പ്പ് ഉണ്ടാക്കാനോ തുടങ്ങിയിരുന്നു. അമേരിക്കയില്‍ ഷിക്കാഗോ സര്‍വ്വകലാ ശാലയിലെ ജൈവരസ തന്ത്രജ്ഞരായ സ്റ്റാന്‍ലി മില്ലറും ഹരോള്‍ഡ് ഉറെയും ചേര്‍ന്ന് നടത്തിയ തുടര്‍ച്ചയായ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ വിഖ്യാതമായിരുന്നു. പ്രാഗ് ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളായ ചില പ്രൊട്ടീനുകളും ന്യൂക്ലിക്ക് ആസിഡ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന വലിയ തന്മാത്രകളും അവര്‍ ഗവേഷണ ശാലകളില്‍ കൃത്രിമമായി നിര്‍മിച്ചെടുത്തു. ഈ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലം പ്രചോദനകരമായിരുന്നുവെങ്കിലും ചില പ്രശ്നങ്ങള്‍ അവയ്ക്കുണ്ടായിരുന്നു. ജൈവശാസ്ത്രമേഖലയില്‍ അമോണിയ, മീഥേന്‍, തുടങ്ങിയ ഹൈഡ്രജന്‍ സമൃദ്ധമായ നീരോക്സീകാരി വാതകത്തിന്റെ രസതന്ത്രം വളരെ താല്‍പര്യജനകമാണ്. മില്ലര്‍ ഉറെ പരീക്ഷണത്തില്‍ ഉപയോഗിച്ച നീരോക്സീകാരി വാതകങ്ങള്‍ പ്രാഗ്ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍  ലഭ്യമായിരുന്നില്ല. മറിച്ച് കാര്‍ബണ്‍ ഡയോക്സൈഡ് സമൃദ്ധമായിരുന്നു (ഇപ്പോള്‍ നാം ശുക്രനിലും ചൊവ്വയിലും മറ്റും കാണന്നതു പോലെ). മറ്റൊരു പ്രധാന നിരീക്ഷണം ആഴമേറിയ സമുദ്രങ്ങളുടെ അടിത്തട്ടില്‍ ഉള്ള ചൂടുള്ള ജലധാരകളാണ് (Hydrothermal vents). ഇത്തരം ജലധാരകള്‍ തീവ്രതാപ നിലയുള്ള ഭൂമിയുടെ ക്രസ്റ്റ് (ഉപരി പടലം), മാന്റില്‍ തുടങ്ങിയ ഭാഗങ്ങളിലെ പാറകളില്‍ കുടുങ്ങി  പുറത്തു വരുന്നു ഈ ജലധാരകളില്‍ ജൈവ തന്മാത്രകളെയും സംയുക്തങ്ങളെയും സമൃദ്ധമായി കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. അത്തരം വസ്തുക്കള്‍ക്ക് നീരോക്സീകാരികളായ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ആവശ്യം വരുന്നില്ല. ഈ രണ്ട് സ്രോതസുകളും ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ സൃഷ്ടിക്ക് കാരണമായിരുന്നിരിക്കാം. അതുമല്ലാതെ ഭൂമിക്ക് പുറത്ത് മറ്റെവിടെയോ ജീവന്‍ ഉരുത്തിരിഞ്ഞ് വന്ന് ഭൂമിയില്‍ എത്തിച്ചേര്‍ന്ന് ഭൂമിയിലെ വാസ യോഗ്യമായ ചുറ്റുപാടില്‍ വീണു മുള പൊട്ടിയതുമാകാം.

ജീവന്റെ ഉത്ഭവവും ആദ്യകാല പരിണാമവും

കാര്‍ബണിക യൗഗികങ്ങള്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ജീവന് ആവശ്യമായ അടി ത്തറയാകാമെങ്കിലും അതില്‍ നിന്നും ഒരു ജീവനുള്ള കോശം ഉരുത്തിരിഞ്ഞ് വരാന്‍ ഒരുപാട് കടമ്പകള്‍ കടക്കാനുണ്ട്. ഒരു ജീനിന്റെ ഏറ്റവും ലളിതമായ തന്മാത്ര പോലും കണിശമായതും ശ്രേണീബദ്ധമായതും ആയ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് തന്മാത്രാ ഘടകം ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നു (ജീന്‍ എന്നാല്‍ കോശത്തില്‍ ജനിതകമായ പാരമ്പര്യം പേറുന്ന ചെറിയ ഘടകമാണല്ലോ). ഏറ്റവും പ്രകൃതമായ ജീവരൂപം പോലും രണ്ട് കഴിവുകള്‍ ഉള്ളവ ആയിരിക്കണം. ഒന്ന് അതിന്റെ പരിസരത്ത് നിന്നും ആവശ്യമായ ഊര്‍ജം നിര്‍മിക്കാനുള്ള ശേഷി. രണ്ട് തന്റെ തന്നെ പ്രതിരൂപത്തെ പുനര്‍ സൃഷ്ടിക്കാനാവശ്യമായ വിവരം സൂക്ഷിക്കാനാവശ്യമായ ശേഷി. ഈ രണ്ട് സവിശേഷമായ കഴിവുകളും പ്രകൃതിദത്തമായ ചുറ്റുപാടില്‍ നിന്ന് തന്നെ ഉണ്ടായി വന്നതാണെന്ന് ജീവശാസ്ത്രകാരന്മാര്‍ വിശ്വസിക്കുന്നു. പക്ഷെ ഈ രണ്ട് സിദ്ധികളും കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് യഥാര്‍ത്ഥ ജീവരൂപം ഉണ്ടായത് എങ്ങനെയെന്ന് അറിയാന്‍ നമുക്ക് ഇനിയും ഒരുപാട് കാത്തിരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

നമ്മുടെ ഈ ഗ്രഹത്തില്‍ ജീവന്‍ ഉരുത്തിരിഞ്ഞ് വന്ന വഴി കണ്ടു പിടിക്കാനുള്ള ദൃഢമായ ഒരു തെളിവും നമ്മുടെ കൈയിലില്ല. ആദ്യകാല ചരിത്രം ബാക്കിയാക്കിയിട്ട് പോയ ആധുനിക ജീവിയുടെ രസതന്ത്രമല്ലാതെ മറ്റൊന്നും ഇല്ല. ആ കാലത്തെ ഭൂമി എങ്ങനെയായിരുന്നു എന്നതിന് ചുരുക്കം അറിവ് തീര്‍ച്ചയായും ഉണ്ട്. പഴയ കാല ഭൂമിയിലെ അല്‍പം ചില  ഭാഗങ്ങളൊഴികെ ബാക്കിയെല്ലാം ഫലക വിവര്‍ത്തനത്തിന് (Plate techtoic) വിധേയമായി ഭൂമിയുടെ ഘടനയാകെ മാറ്റി മറിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. അത് കൂടാതെ ഏതാണ്ട് 450 കോടി വര്‍ഷങ്ങള്‍ മുതല്‍ 350 കോടി വര്‍ഷങ്ങള്‍ വരെ ഭൂമി അതിശക്തമായ, എണ്ണമറ്റ ഉല്‍ക്കാപതനങ്ങള്‍ക്ക് സാക്ഷ്യം വഹിച്ചിട്ടുണ്ട്. അത്രയും വിപുലമായ ഊ‍ര്‍ജ പ്രവാഹം ഭൂമിയുടെ ഉപരി തലത്തെയാകെ ഇളക്കി മറിച്ച് വേവിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. അതു കൊണ്ട് തന്നെ ജീവന്റെ ഒരു പൊടിപ്പെങ്കിലും ഉണ്ടായിരുന്നുവെങ്കില്‍ അതെല്ലാം തുടച്ചു നീക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടാവും.

വന്‍തോതിലുള്ള ഉല്‍ക്കാവര്‍ഷത്തിനും അതു മൂലമുണ്ടായ ആഘാതത്തിനും ശമനമുണ്ടായപ്പോള്‍ ഗ്രഹത്തിന്റെ ഉപരിതലം ശാന്തമായി. നേരത്തെ പ്രസ്താവിച്ച സമുദ്രത്തില്‍ അടിഞ്ഞു കൂടിയ ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള ജൈവ വസ്തുക്കള്‍ ജീവന്റെ സൃഷ്ടിക്ക് മതിയായ അളവില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഈ തന്മാത്രാ സൃഷ്ടിയില്‍ നിന്നും ജീവന്റെ സൃഷ്ടിയിലേക്കുള്ള അനുക്രമമായ സംഭവ പരമ്പരയുടെ വിശദവിവരങ്ങള്‍ അറിയില്ലെങ്കിലും 380 വര്‍ഷങ്ങള്‍ പഴക്കമുള്ള പാറകളില്‍ നിന്നും കണ്ടെടുത്ത സൂക്ഷ്മ ജീവികളുടെ അശ്മകങ്ങള്‍ ( Fossils) തെളിവുകകളായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

നമുക്കറിയാവുന്ന ജീവന്‍ രണ്ട് തരത്തിലുള്ള തന്മാത്രാ സമ്പ്രദായങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ഒന്ന് പ്രൊട്ടീനുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന തന്മാത്രകളുടെ നിര്‍വ്വഹണ ഭാഗവും മറ്റേത് വിവരങ്ങള്‍ ശേഖരിച്ചുവെച്ചിട്ടുള്ള DNA (Deoxy ribo Neuclic Acid) എന്ന തന്മാത്രയും. ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തെപ്പറ്റി ചിലപ്പോള്‍ ‘കോഴിയോ മുട്ടയോ’ എന്ന രീതിയില്‍ പ്രചാരണം ഉണ്ടാകാറുണ്ട്. എന്നാല്‍ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതായ ഒരു കാര്യം ഒന്നില്ലെങ്കില്‍ മറ്റേതില്ല എന്നതാണ്. പ്രൊട്ടീന്‍സാണ് DNA നാരുകളെ കൃത്യമായ ശ്രേണിയില്‍ വിവര സംരക്ഷണത്തിന് തയ്യാറാക്കുന്നത്. അതേ പ്രൊട്ടീന്‍സിനെ നിര്‍മിക്കുന്നത് DNA നല്‍കുന്ന വിവരത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണെന്നതും ഓര്‍ക്കണം. ചില ഗവേഷകരെങ്കിലും ജീവന്റെ തുടക്കത്തിലുള്ള രസതന്ത്രത്തില്‍ തന്മാത്രകള്‍ തന്നെ മേല്‍ വിവരിച്ച രണ്ട് ധര്‍മവും നിര്‍വഹിച്ചു പോരുന്നു എന്ന് കരുതുന്നവരുണ്ട്. ഇതിന്നായി RNA (Ribo neuclic acid) യുടെ തന്മാത്രയായിരിക്കാം ഈ ധര്‍മം തുടക്കത്തില്‍ ഏറ്റെടുത്തു എന്ന് കരുതുന്നത്. ഈ ആശയത്തിന് അടുത്തകാലത്ത് കൂടുതല്‍സ്വീകാര്യത കിട്ടി തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട് എങ്കിലും ഇനിയും അതു വ്യക്തമാവാന്‍ ഒരു പാട് പോകേണ്ടതുണ്ട്. (ഭാഗം 2 വായിക്കാം)

DNA ചുറ്റുഗോവണി

 

അനുബന്ധ വായനയ്ക്ക്

  1. ജീവന്‍ – ലൂക്ക മുതല്‍ യുറീക്ക വരെ
  2. ഈ കൊച്ചുഭൂമിയില്‍ മാത്രമേ ജീവനുള്ളോ?
  3. ജീവനു മുന്‍പുള്ള ആദിമ ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ  അക്ഷരങ്ങളെങ്ങനെ രൂപപ്പെട്ടു ?

Leave a Reply