എന്താണ് ജീവൻ ? – എർവിൻ ഷ്രോഡിങർ


ഡോ. അബു ശുറൈഹ് സഖരി

1943 ഫെബ്രുവരി 5 നു ട്രിനിറ്റി കോളേജിൽ വെച്ചു നോബൽ ജേതാവും ക്വാണ്ടം നിയമങ്ങളുടെ ഉപജ്ഞാതാക്കളിൽ ഒരാളുമായ എർവിൻ ഷ്രോഡിങർ (Erwin Schrödinger) ഒരു പ്രഭാഷണം നടത്തുന്നു. എന്താണ് ജീവൻ എന്നായിരുന്നു വിഷയം. ഒരു ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞൻ സാധാരണ സംസാരിക്കുന്ന ഒരു വിഷയം അല്ല ഇത് എന്നത് അവിടെ ഇരിക്കുന്ന നൂറുകണക്കിന്ന് ആളുകളിൽ വല്ലാത്ത കൗതുകം ഉണർത്തി. അന്നത്തെ ആ പ്രഭാഷണത്തിനു ഒരു വർഷം കഴിഞ്ഞു. ഇതിനെ ക്രോഡീകരിച്ച് ‘എന്താണ് ജീവൻ’എന്ന പേരിൽ ഷ്രോഡിങർ ഈ പ്രഭാഷണം ഒരു പുസ്തകം ആയി പബ്ലിഷ് ചെയ്തു.
ജീവകോശങ്ങളുടെ നിർവചിക്കപ്പെട്ട അതിരുകളിൽ നടക്കുന്ന ജീവൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ എങ്ങനെ ഭൗതിക ശാസ്ത്രനിയമങ്ങൾ വെച്ചളക്കാൻ/മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും?. ഈയൊരു ചോദ്യവുമായാണ് പുസ്തകം നമ്മുടെ മുന്നിൽ ഷ്രോഡിങർ അവതരിപ്പിക്കുന്നത്. നിലനില്ക്കുന്ന ഭൗതിക നിയമങ്ങൾ കൊണ്ട് ചിലപ്പോൾ ഇത് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ പറ്റില്ല എന്നത് ജീവൻ ഇതിന്റെ പരിധിയിൽ വരില്ല എന്നു അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല എന്നും ഷ്രോഡിങർ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു.
ഏഴു ചെറിയ അധ്യായങ്ങളായാണ് ഈ പുസ്തകം ക്രമീകരിചിട്ടുള്ളത്. ആദ്യ ഭാഗങ്ങളിൽ ജീവൻ എന്താണ് എന്ന് താൻ ചോദിച്ചതിന്റെ ഭൗതിക പ്രസക്തിയും തന്നെ പോലെയുള്ള ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് പൊതുവെ അന്യമായ, ജീവശാസ്ത്രത്തിന്റെ കാതലായ ഈ വിഷയത്തിൽ അഭിപ്രായങ്ങൾ പറയുന്നതിലുള്ള സന്ദേഹവും ഇദ്ദേഹം പങ്കുവെക്കുന്നു.
ജീവികളിലെ സന്തുലിതമായ അതിസങ്കീർണമായ വലിയ ജീവപ്രക്രിയകളുടെ പിന്നിൽ കൃത്യമായ ഭൗതിക നിയമങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നും അതിന്റെ എല്ലാം അടിസ്ഥാനം അറ്റോമിക് തലത്തിൽ ഉള്ള മാറ്റങ്ങൾ ആണെന്നും അവയുടെ കൃത്യത എന്നത് കൂട്ടമായുള്ള അണുവിന്യാസവും തന്മാത്രകളുടെ സങ്കീർണമായ രൂപമാറ്റ-പരിശ്രമങ്ങളുടെ ആകെത്തുകയാണെന്നും അദ്ദേഹം പറയുന്നു. ഇതിനു ഉദാഹരങ്ങളായി ബ്രൗണിയൻ (Brownian motion) ചലനവും പാരാമാഗ്നെറ്റിസവും ഉദാഹരണമായി ചൂണ്ടിക്കാട്ടുന്നുണ്ട്. അടുത്ത അധ്യായങ്ങളിൽ 1940 വരെയുള്ള ജനിതകശാസ്‌ത്ര ചിന്ത, പാരമ്പര്യത്തിന്റെ രഹസ്യകോഡുകൾ ആലേഖനം ചെയ്ത ക്രോമസോമുകളെയും കോശങ്ങളുടെ പ്രത്യുല്പാദന പ്രക്രിയകളായ മൈറ്റോസിസ്, മിയോസിസ് (mitosis, meiosis),  ജനിതകകൈമാറ്റത്തിന്റെ (crossing over) നിയമങ്ങളെയും കുറിച്ച് പ്രതിബാധിക്കുന്നു. ജനിതക മാറ്റങ്ങളുടെ (mutations) ജീവശാസ്ത്രത്തെ ഡ്രോസോഫൈല/ഫ്രൂട്ട് ഫ്ലൈയിൽ X-ray വികിരണം വഴി നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ വെളിച്ചത്തിൽ പ്രതിപാദിക്കുന്നു.

പാരമ്പര്യത്തിന്റെ രഹസ്യം ഉൾക്കൊള്ളുന്നതിലും അത് തലമുറകളിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിലുമുള്ള കൃത്യതക്ക് കാരണം ജനിതക വസ്തുവിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള ഘടനയാണ്. Mutation-ന്റെ ഭാഗമായിപ്പോലും ജീനുകൾ എത്തുന്നത് മറ്റൊരു സ്ഥിരതയിലേക്കാണ്. അതിന്റെ നിലനിൽപ്പിനു പിന്നിൽ ശക്തമായ covalent bond ആണെന്നും അവയെല്ലാം കൂടിയ വലിയ വലിയ തന്മാത്രകളാണ് ജീനുകൾ എന്നും ഷ്രോഡിങർ സമർത്ഥിക്കുന്നു. ആയതിനാൽ തന്നെ ജീവനെ നിർവചിക്കാൻ ഇപ്പോഴുള്ള ഭൗതിക നിയമങ്ങൾ അപര്യാപ്തമാണെന്നും ഒരു ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റത്തിനു മാത്രമേ ജീനുകളുടെ സ്ഥിരതയുടെ സമവാക്യങ്ങൾ ഉൾകൊള്ളാൻ കഴിയു എന്നും ഷ്രോഡിങർ പറയുന്നു.

മാക്സ് ഡൽബ്രക്ക് (Max Delbruck )
ജീനുകൾ എന്നത് ക്വാണ്ടം ഫോഴ്‌സുകളാൽ (Quantum forces) ബന്ധിക്കപ്പെട്ട ഒരു ശാസ്ത്രമാണ് എന്നു പറഞ്ഞ മാക്സ് ഡൽബ്രക്കന്റെ (Max Delbruck ) വീക്ഷണം പരാമർശിച്ചുകൊണ്ടാണ് പിന്നീട് പുസ്തകം പുരോഗമിക്കുന്നത്. പുസ്തകത്തിന്റെ കാതലായ രണ്ട് പ്രസ്താവനകളാണ് കൂടുതലും പ്രസക്തമായി തോന്നിയത്. ജീനുകളെ ഒരു ക്രമരഹിതമായ ഘരവസ്തു (aperiodic crystal /solid/)വായി താരതമ്യം ചെയ്യാം. അതുവഴി തന്മാത്രകളുടെ ഇടയിൽ വ്യക്തമായ ഒരു അധികാര വികേന്ദ്രികരണം ഉണ്ടെന്നും ഓരോരുത്തർക്കും ജീവൽ പ്രക്രിയയിൽ വ്യക്തമായ സ്വാധീനം ഉണ്ടെന്നും ഷ്രോഡിങർ പറയുന്നു  (” We believe a gene or perhaps the whole chromosome fibre to be an aperiodic crystal – Schrödinger)”
അങ്ങനെ ഒരുപാട് രാസ- ഭൗതിക പ്രവർത്തങ്ങളുടെ ആകെ തുകയായി ഏക കോശത്തിൽ നിന്നും ജനിതകത്തിന്റെ ചവിട്ടുപടികളിലൂടെ വളർന്ന മനുഷ്യനെ പോലുള്ള അതിസങ്കീർണമായ ഓരോ ജീവിയെയും ബാഹ്യമായി ഊർജ്ജതന്ത്ര വെളിച്ചത്തിൽ വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ ഇതിന്റെ ഊർജ്ജപരമായ ക്രമക്കേട്‌ (entropy) കുറയുന്നതായി കാണുന്നു. Thermodynamics ന്റെ രണ്ടാം നിയമമായ എൻട്രോപ്പി തെറ്റിക്കുന്നുണ്ടോ എന്നു തോന്നാം. ഇതിനു കാരണമായി അല്ലെങ്കിൽ ഇതിന്റെ വിശദീകരണമായി ഷ്രോഡിങ്ർ പറഞ്ഞത് ജീവികൾ ഊർജ്ജം /നെഗറ്റീവ് എൻട്രോപ്പി ഭക്ഷിക്കുന്നു, അതുപയോഗിച്ചു ഉപാപചയ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തുന്നു എന്നുമാണ്. (“Schrödinger’ stated that- living organisms donot approach thermodynamic equilibrium ( defined as a state of maximum entropy ) which they achieve by feeding on negative entropy “)
ഓരോ നിമിഷവും ഓരോ ജീവിയുടെയൂം എൻട്രോപ്പി കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. അങ്ങനെ അപകടപരമായ പരമാവധി എൻട്രോപ്പി എന്നത് ആ ജീവിയുടെ മരണം ആണ്. അതിനെ തടുക്കാൻ ആണ് ജീവികൾ തുടർച്ചയായി പ്രകൃതിയിൽ നിന്നും നെഗറ്റീവ് എൻട്രോപ്പി സ്വീകരിക്കുന്നത്. Schrodinger ന്റെ വാക്കുകളിൽ പറഞ്ഞാൽ…
“Thus a living organism continually increases its entropy -or, as you may say, produces positive entropy -and thus tends to approach the dangerous state of maximum entropy, which is of death. It can only keep aloof from it, i.e. alive, by continually drawing from its environment negative entropy -which is something very positive as we shall immediately see. What an organism feeds upon is negative entropy. Or, to put it less paradoxically, the essential thing in metabolism is that the organism succeeds in freeing itself from all the entropy it cannot help producing while alive”

മൈക്രോമീറ്ററുകളിൽ പ്രതിപാദിക്കുന്ന കോശങ്ങളുടെ മർമ്മത്തിന്റെ ഉള്ളിൽ ജീവന്റെ , ജീവിതത്തിന്റെ മുഴുവൻ തിരക്കഥയും ജീനുകളിലെ കോഡുകളായി മറഞ്ഞിരിക്കുന്നുവെന്നും അതിന്റെ അടിസ്ഥാനം അനന്ത കോടി ആറ്റങ്ങളുടെ പ്രത്യേക വിന്യാസത്തിലും തന്മാത്രകളുടെ ഘടനാപരമായ നിലനിൽപ്പിലുമാണ് അടക്കം ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. ജനികത- ജീവശാസ്ത്രങ്ങളുടെ ആത്മാവ് ക്വാണ്ടം നിയമങ്ങളുടെ ചെറുകണ്ണികളാലാണ് നിർമിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് എന്ന സത്യത്തിലേക് ഷ്രോഡിങർ നമ്മളെ എത്തിക്കുന്നു. മനുഷ്യരാശിക്ക് ഇതുവരെ അറിയാത്ത ഭൗതികനിയമങ്ങൾ കോശങ്ങളുടെ ഉള്ളിൽ ഉണ്ടാവമെന്നും ഷ്രോഡിങ്ർ പറയുമ്പോൾ ക്വാണ്ടം ബയോളജിയുടെ സത്ത നമ്മൾ അറിയുന്നു.


Abu Shuraih Sakhri ഫേസ്ബുക്കിൽ  #JoinScienceChain ന്റെ ഭാഗമായി എഴുതിയത്

 

Leave a Reply