శాస్త్ర విజ్ఞానము

రచన - రసజ్ఞ


విజ్ఞానం సాగరంలా అనంతమయినది. అలాగే అనువంశికత, జన్యు వైవిధ్యాల విధానాలు కూడా అనంతం కనుక వాటి గురించి తెలుసుకోవడానికి, మనకి అర్థమవటానికి వీలుగా మూడు ప్రధాన శాఖలుగా, ఒక్కో శాఖనీ మరికొన్ని ఉపశాఖలుగా విభజించారు. దీని వలన అధ్యయనం సులువయ్యింది. ఒక్కోదాని గురించీ వివరంగా తెలుసుకుందాం.



1. సాంప్రదాయ జన్యుశాస్త్రం (Classical Genetics):-

ఇది మొట్టమొదటి శాఖ. జన్యువులు అదే విధంగా కానీ, చిన్న చిన్న మార్పులతో కానీ తరువాతి తరానికి వెళతాయి కనుక దీనిని బదిలీ జన్యుశాస్త్రం (Transitional Genetics) అని కూడా అంటారు. ఇందులో ముఖ్యంగా లక్షణాల అనువంశికత గురించి తెలుసుకుంటాము. ఈ సాంప్రదాయక జన్యుశాస్త్రాన్ని మళ్ళీ నాలుగు ఉపశాఖలుగా విభజించటం జరిగింది.



మెండేలియన్ జన్యుశాస్త్రం (Mendelian Genetics):

పరిమాణాత్మక లక్షణాలను గణిత శాస్త్ర పద్ధతుల ద్వారా వివరించిన ఘనత ఈ జన్యుశాస్త్రానికే దక్కింది. అనువంశికతను గూర్చి సశాస్త్రీయంగా పరిశోధనలు జరిపిన మొట్టమొదటి వ్యక్తి మెండెల్. ఈయన ప్రతిపాదించిన సూత్రాలు జన్యుశాస్త్ర పురోగతికి తోడ్పడినందువలన ఆయన తరువాతి శాస్త్రవేత్తలు ఆయనని జన్యుశాస్త్ర పితగా గౌరవించారు.ఇంతటి మహా మనిషి గురించి టూకీగా కొన్ని వివరాలను తెలుసుకుని తరువాత ఆయన పరిశోధనల గురించి తెలుసుకుందాం.



మెండెల్ పూర్తి పేరు Gregor Johann Mendel (July 20, 1822 – January 6, 1884). ఈయన ప్రాధమికంగా జీవ శాస్త్రజ్ఞుడు. ఈయన ఆస్ట్రియా లోని Brunn (ప్రస్తుతం ఇది Czechoslovakiaలో ఉంది)లో క్రైస్తవ పీఠంలో సాధువుగా చేరి 1847లో మత గురువుగా నియమింపబడ్డారు. Vienna విశ్వ విద్యాలయం (1852-1853)లో గణిత మరియు ప్రకృతి శాస్త్రాలను అభ్యసించి 1854లో ఉన్నత పాఠశాలలో అధ్యాపకుడిగా చేరారు. 1857లో విత్తనాలు అమ్మేవారి వద్ద చూసిన Pisum sativum (బఠానీ) గింజలు ఆయనని ఎక్కువగా ఆకర్షించాయి. అవి వివిధ రకాలుగా ఉండటం గమనించిన ఈయన వాటి మధ్యన ఉండే వ్యత్యాసాలను పరిశీలించటం మొదలుపెట్టారు. అధ్యాపక వృత్తిలో చేరిన ఈయనకు తగిన తీరిక దొరకడం వలన ఆయన అభ్యసించిన ప్రకృతి, గణిత శాస్త్రములను ఉపయోగించి ఎనిమిది సంవత్సరాల పాటు (1858-1864) సంకరణ ప్రయోగాలను జరిపారు.





మెండెల్ విజయానికి ఈ ప్రయోగాలే మూలం. వాటికి ముఖ్య కారణాలు మూడు.

1. మొక్క ఎంపిక:

ఆయన ఎంచుకున్న మొక్క బఠానీ మొక్క. మెండెల్ విజయం సాధించడానికి ఎంతో తోడ్పడినది ఇదే అని చెప్పవచ్చును. దీని వలన ఆయనకి కలిగిన ప్రయోజనాలు చాలా ఉన్నాయి.

1. ఈ మొక్కలు ఏక వార్షికాలు (Annuals*) కనుక స్వల్ప కాలంలో ఎక్కువ తరాల మీద పరిశోధనలు చేసే అవకాశం ఉంది.

2. వీటికి Papilionaceous ఆకర్షక పత్రావళి (Papilionaceous corolla) ఉండటం వలన ఆవశ్యకాంగాలు (essential organs) అయిన కేసరావళి (Androecium) మరియు అండ కోశము (Gynoecium) ద్రోణీ పత్రాలలో (keel petals) ఇమిడి ఉంటాయి కనుక వీటిలో ఆత్మపరాగ సంపర్కము (self pollination), పర పరాగ సంపర్కము (cross pollination) రెండూ జరపటం తేలిక.

3. ఎక్కువగా ఫలవంతమయిన సంతానమే కలుగుతుంది.

4. పరిశోధనలకు ఈయన ఎంచుకున్న ఏడు లక్షణాలూ కూడా వేరు వేరు జతల క్రోమోజోముల మీద ఉండటం వలన సహలగ్నతకు ఆస్కారం లేకపోవటం ఈయనకి కలిసొచ్చింది.

5. భిన్న జతల లక్షణాలలో ఉన్న రెండు రకాలలో ఒకటి పూర్తిగా బహిర్గతంగానూ, రెండవది పూర్తిగా అంతర్గతంగానూ ఉన్నాయి. అనగా సంపూర్ణ బహిర్గతత్వాన్ని (Complete dominance) చూపించటం కూడా లాభదాయకమయ్యింది.

6. అన్నిటికంటే ముఖ్యమయినది ఈ బఠానీ గింజలకు సుప్తావస్థ (seed dormancy) లేకపోవటం. అంటే వెంటనే మొలకెత్తగలవు కనుక అనువంశికతను తక్కువ సమయంలో చదవటం వీలయ్యింది.

2. రూపకల్పన:

ఈయన ప్రయోగాన్ని రూపకల్పన చేసుకున్న విధానం చాలా ముఖ్యమయినది. ఈయన చదవాలనుకున్న ఏడు జతల లక్షణాలనూ ఒకేసారిగా కాకుండా మొదట ప్రతీ ప్రయోగంలోనూ ఒక జత అనువంశికత లక్షణాలను, తరువాత రెండేసి జతల లక్షణాలను ఎన్నుకొని ప్రయోగ ఫలితాలను ప్రకటించటం వలననే ఈయన పరిశోధనలకు (34 సంవత్సరాల తరువాత) ఎనలేని కీర్తి లభించింది అని చెప్పవచ్చు.



3. గణిత శాస్త్రం ప్రకారం లెక్కలు కట్టడం:

ఈయన నేర్చుకున్న గణిత శాస్త్ర సహాయంతో కట్టిన లెక్కలు కూడా ఆయన ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలకి ఊపిరిని ఇచ్చాయి అనటంలో అతిశయోక్తి లేదు.





ఇలా ఎనిమిదేళ్ళ కృషి తరువాత 1865లో Brunn ప్రకృతి శాస్త్ర సంఘ సమావేశాలలో తన ఫలితాలను, వాటి ఆధారంగా తాను ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలను వ్యాసముగా వ్రాసి సమర్పించారు. ఆ వ్యాసాన్ని వారు ఆ సంఘ వార్షిక ప్రచురణలలో ప్రచురించారు. 1866లో ఈ ప్రచురణ వ్యాసాలను యూరోప్, అమెరికాలోని గ్రంధాలయాలకు పంపిణీ చేశారు. అయితే, ఆ కాలములో ఈయన పరిశోధనా వ్యాసాలను మిగతా శాస్త్రవేత్తలు ఆమోదించలేకపోయారు. దీనికి ముఖ్య కారణం మెండెల్ తన వ్యాసములో విచ్ఛిన్న వైవిధ్యాల (Discontinous Variation) గురించి ప్రస్తావించటమే. అప్పటికే ఎంతోమంది చేత ఆమోదింపబడిన డార్విన్ ప్రకృతివరణ సిద్ధాంతము (Darwin's theory of natural selection) లో జీవ పరిణామము అవిచ్ఛిన్న వైవిధ్యాల (Continous variation) వలన కలుగుతుందని చెప్పడం వలన మెండెల్ చెప్పినది ఎవ్వరికీ రుచించలేదు. అలా మెండెల్ సిద్ధాంతాలకి ప్రాముఖ్యత లభించలేదు.



అయితే ఇవే ఫలితాలు మరికొన్ని మొక్కలలో, జంతువులలో చూపించగలిగితే జనాదరణ పొందవచ్చును అన్న స్ఫూర్తితో Heiraceum అనే మొక్కను, తేనెటీగలను ప్రయోగ పదార్ధాలుగా ఎన్నుకోవటం అతని దురదృష్టమనే చెప్పాలి. ఎందుకంటే బఠానీ మొక్కలను ఎన్నుకోవటం వలన కలిగిన ప్రయోజనాలు వీటి వలన కలుగకపోవడమే కాక వీటిల్లో భిన్న ధోరణులు ఉంటాయి. ఈయన ఎన్నుకున్న Heiraceum అనే మొక్క అసంయోగ జననము (facultative apomixis*) ద్వారా పుడుతుంది (మరి బఠానీ మొక్కలు పరాగ సంపర్కం వలన వచ్చేవి కదా!). అలానే తేనెటీగలలో మగ ఈగలు ఏక స్థితికాలు (haploid*). వీటిని ఎన్నుకోవటం వలననే బఠానీ మొక్కలలో చూపించిన అనువంశికతా సూత్రాలను వీటిలో చూపించలేకపోయాడు. దానితో ఆయన నిరుత్సాహంతో కృంగిపోయాడు. తన శాస్త్రీయ పరిశోధనలు నిర్లక్ష్యం కావటం, ఆర్ధిక పరిస్థితులు, అనారోగ్యం, మొదలయిన వాటి వలన శాస్త్రీయ విషయాలలో ఆసక్తి తగ్గి ప్రయోగాలను ఆపేశాడు. సరయిన ఆదరణ, ప్రోత్సాహం లభించి ఉంటే ఇంకెన్ని వెలికి తెచ్చేవాడో!! క్రమంగా ఆరోగ్యం క్షీణించి 1884లో కన్నుమూశాడు.



మెండెల్ తరువాత కాలంలో కనుగొనబడిన వివిధ జన్యుశాస్త్ర అంశాలను మెండెల్ పరిశోధనా ఫలితాలకు జత చేయటం వలన 1900లో మెండెల్ సూత్రాలు ప్రాచుర్యంలోకి వచ్చాయి. ఆ తరువాత అవి ఎంతోమంది శాస్త్రవేత్తలకు, పరిశోధకులకు మార్గదర్శకమయ్యి ఆయనని జన్యుశాస్త్ర పిత గా గౌరవించినా, ఇప్పటికీ ఆయన ప్రతిపాదించిన సూత్రాలే ప్రముఖ స్థానంలో ఉన్నా అయన మాత్రం తన శ్రమ, విజ్ఞానం అంతా వృధా, పరిశోధనలు ఎందుకూ పనికిరాలేదు అన్న నిరాశతో కన్నుమూయటం బాధాకరం.



---
*Apomixis - సాధారణ క్షయకరణ విభజన (Reduction division or meiosis) మరియు సంయుక్త సంయోగము (Syngamy) జరగకుండా ఫలవంతమయిన పిండము అభివృద్ది చెందితే దానినే అసంయోగము (apomixis) అంటారు.ఈ ప్రక్రియలో ఏర్పడిన విత్తనాలను అసంయోగ జనన విత్తనాలు (apomictic seeds) అంటారు.


*Haploid - సంయోగ బీజములలో ఉండే క్రోమోజోముల సంఖ్యను ఏకస్థితికము (haploid) అంటారు. సంయోగ బీజాలు క్షయకరణ విభజన తరువాత ఏర్పడతాయి కనుక ఉండవలసిన వానిలో సగమే ఉంటాయి (జతలు ఉండవు).


(ఇంకా వుంది)
(మెండెల్ ప్రయోగాల గురించి వచ్చే పోస్ట్ లో...)