శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

విద్యుత్ జీవక్రియా శాస్త్రంలో తొలి మెట్లు

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Wednesday, December 25, 2013


విద్యుత్ జీవ క్రియా శాస్త్రంలో ఒక పక్క పురోగతి అలా ఉండగా, పందొమ్మిదవ శతాబ్దపు తొలిదశలలో యోహానెస్ ముల్లర్ అనే జర్మన్ జీవక్రియాశాస్త్రవేత్త ఇంద్రియ సంవేదనలు ఎలా పని చేస్తాయి అన్న విషయాన్ని శోధిస్తున్నాడు. ఒక ఇంద్రియ నాడి (sensory nerve)  ని ఉత్తేజింప జేసినప్పుడు కలిగే అనుభూతి ఆ ఉత్తేజాన్ని కలిగించిన మూలం యొక్క తత్వం మీద ఆధరపడదదని, కేవలం ఉత్తేజింప బడ్డ నాడి మీద ఆధారపడుతుందని ఇతడు కనుక్కున్నాడు.

ఉదాహరణకి కంట్లోని రెటీనా (retina)  నే తీసుకోండి. రెటీనాలో ఫోటోరిసెప్టార్లు ఉంటాయి. వీటి మీద కాంతి పడినప్పుడు ఇవి ఉత్తేజితమవుతాయి. అవి  ఉత్తేజితమైనప్పుడు విద్యుత్ సంకేతాలు ఆప్టిక్ నాడి (optic nerve) లోంచి ప్రసారమై మెదడుని చేరి దృశ్యాన్ని చూసిన అనుభూతిని కలుగజేస్తాయి. కాని చిత్రం ఏంటంటే కాంతి లేకుండా కూడా అలాంటి అనుభూతిని కలుగజేయొచ్చు. ఉదాహరణకి కన్ను మూసుకుని కనురెప్ప మీద మెల్లగా అరచేతితో వత్తితే చీకటిగా ఉండే దృశ్యం మీద పలచనని కాంతి చారలు కనిపిస్తాయి. అంటే కన్ను మీద చేసిన ఒత్తిడి వల్ల ఆ ఒత్తిడి రెటీనాకి ప్రసారమై, ఫోటోరిసెప్టార్లని ఉత్తేజపరిచింది. అప్పుడు పుట్టిన సంకేతం మెదణ్ణి చేరి దృశ్యానుభూతిని కలిగించింది. కనుక కాంతి లేకపోయినా దృశ్యానుభూతిని కలుగజేయొచ్చన్నమాట. దానికి కారణం రెండు సందర్భాలలో ఫోటోరిసెప్టార్లు ఉత్తేజితం కావడమే.



                                                 (Johannes Muller)



ఇంద్రియ సంవేదనలకి సంబంధించిన ఈ నియమానికి ‘Law of specific energies’ (ప్రత్యేక శక్తుల నియమం)  అని పేరు పెట్టాడు ముల్లర్. ముల్లర్ కృషితో భౌతిక నియమాలని నిస్సంకోచంగా మెదడు పని తీరుకి వర్తింపజేసే సాంప్రదాయం, ముఖ్యంగా మెదడులోని విద్యుత్ చర్యల పరిశోధనలో వినియోగించే సాంప్రదాయం మొదలయ్యింది. తను రాసిన Elements of physiology  అనే పుస్తకంలో, భౌతిక నియమాలని నాడీ మండలం యొక్క క్రియలని అర్థం చేసుకోడానికి ఎలా ప్రయోగించాలో వర్ణిస్తూ, ఆ ప్రయత్నంలో తీసుకోవాల్సిన జాగ్రత్తల గురించి ఇలా చెప్తున్నాడు  ముల్లర్ –

“పైపైన చూసినప్పుడు ప్రాణులకి సంబంధించిన చర్యలలో సాధారణ యాంత్రిక, భౌతిక, రసాయనిక ధర్మాలకి అందని దేదో ఉన్నట్టు అనిపించినా, ఆ విధమైన శోధన చేత ప్రాణుల గురించిన ఎన్నో విషయాలని చక్కగా వివరించవచ్చు. పరిశీలన, ప్రయోగం అనే పునాదుల మీద మనం స్థిరంగా ఆధారపడినట్లయితే ఆ రకమైన శోధనలో చాలా ముందుకి పోవచ్చు.”


ముల్లర్ శిష్యవర్గంలో ఇద్దరు ప్రముఖులు ముల్లర్ వేసిన బాటలో ఎంతో పురోగమించారు. వారు – ఎమిల్ దుబ్వా రేమండ్ (Emil Dubois Reymond) మరియు హర్మన్ ఫాన్ హెల్మ్ హోల్జ్ (Hermann von Helmholtz). దుబ్వా రేమాండ్ ప్రయోగాత్మక పద్ధతిలో ముందుకి సాగాడు. ముందుగా “విద్యుత్ చేపల” మీద పరిశోధనతో మొదలెట్టాడు. విద్యుత్ ఈల్ (electric eel) (కింద చిత్రం), కాట్ ఫిష్ (catfish) మొదలైన జలచరాలు ఈ కోవకి చెందినవే. ఈ జలచరాలలో పుట్టే విద్యుత్ శక్తి కారణంగా వాటి చుట్టూ ఓ విద్యుత్ క్షేత్రం ఏర్పడి వుంటుంది. ఆ విద్యుత్ శక్తికి మూలం నాడీ మండలమే. జంతు నాడీ మండలాలకి సంబంధించిన విద్యుత్ చర్యల గురించి దుబ్వా రేమాండ్ ఎన్నో పరిశోధనలు చేశాడు. తన పరిశోధనా ఫలితాలన్నీ Researches on Animal Electricity (జంతు విద్యుత్తు మీద పరిశోధనలు)  అనే పుస్తకంలో పొందుపరిచాడు. విద్యుత్ జీవక్రియా శాస్త్రంలో అతడు చేసిన అతి ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణ action potential. నాడీ తీగలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఓ కచ్చితమైన, క్లుప్తమైన విద్యుత్ తరంగం రూపంలో ఉంటుంది. ఆ తరంగాన్నే ఏక్షన్ పొటెన్షియల్ అంటారు. అయితే ఆ ఏక్షన్ పొటెన్షియల్ ఎలా ప్రసారం అవుతుందో అర్థం చేసుకోడానికి కావలసిన గణితభౌతిక శాస్త్ర నైపుణ్యం అతడికి అందుబాటులో లేకపోయింది.



మెదడు యొక్క విద్యుత్ ధర్మాన్ని మరింత లోతుగా అర్థం చేసుకోవడంలో ఉపయోగపడ్డ పరిణామం మరొకటి వుంది. మెదడుతో సంబంధం లేకుండా అసలు విద్యుత్ శక్తి యొక్క అవగాహనలో ఆ కాలంలో గొప్ప పురోగతి సంభవించింది. ఇంగ్లండ్ కి చెందిన జేమ్స్ క్లార్క్ మాక్స్ వెల్ అనే సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త విద్యుత్ శక్తిని, అయస్కాంత శక్తిని ఓ సమగ్రమైన సైద్ధాంతిక నిర్మాణంలో కలగలిపి విద్యుదయస్కాంత శక్తి గురించి ప్రపంచానికి తెలిపాడు. కాంతి అనేది ఓ విద్యుదయస్కాంత తరంగం అని ప్రకటించాడు.

సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రంలో వచ్చిన ఈ రకమైన పురోగమనాన్ని వాడుకుంటూ హర్మన్ ఫాన్ హెల్మ్ హోల్జ్ లాంటి సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఈ కొత్త భౌతిక శాస్త్ర సంగతులని జీవశాస్త్రానికి వర్తింపజేసే ప్రయత్నాలు మొదలెట్టారు. ముఖ్యంగా నాడీ మండలం యొక్క క్రియలని అర్థం చేసుకోవడంలో ఈ రకమైన పరిశోధన ఎంతో ఉపయోగపడింది. ఇటు సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రంలోనే కాక అటు జీవక్రియా శాస్త్రంలో కూడా గొప్ప పాండిత్యం గల హల్మ్ హోల్జ్ లాంటి మహామహుల వల్ల ఆ రోజుల్లో జీవశాస్త్ర పరిశోధన మంచి ఊపందుకుంది. ఒక వ్యక్తికి రెండు పూర్తిగా భిన్నమైన రంగాల్లో లోతైన పరిజ్ఞానం ఉండడం అనేది వర్తమాన కాలంలో కూడా కొంచెం అరుదే. ఈ రోజుల్లో సామాన్యంగా ఏం జరుగుతుందంటే జీవశాస్త్రంలో బాగా ప్రావీణ్యం ఉన్న వాడు భౌతిక శాస్త్రం నుండో, గణితం నుండో కొన్ని భావాలని అరువు తెచ్చుకుని వాటిని జీవశాస్త్రంలోకి ప్రవేశపెట్టడానికి ప్రయత్నిస్తాడు. లేదా ఓ భౌతిక శాస్త్ర సమస్యగానో, లేదా గణిత సమస్య గానో ముందే కచ్చితంగా నిర్వచించబడ్డ ఓ జీవశాస్త్ర సమస్యని తీసుకుని  దాన్ని భౌతిక, గణిత విధానాలతో పరిష్కరించే ప్రయత్నం చేస్తారు. లేదా ఓ జీవశాస్త్రవేత్త, ఓ భౌతిక శాస్త్ర వేత్త చేయిగలిపి జీవశాస్త్రంలో ఏదైనా లోతైన సమస్యతో తలపడడం మొదలెడతారు. కాని జీవ, భౌతిక శాస్త్రాలలో “ఉభయ భాషా ప్రవీణుడైన” హెల్మ్ హోల్జ్ ఇలాంటి ఇబ్బందులేవీ పడలేదు.

(ఇంకా వుంది)
 



2 comments

  1. “ఉభయ భాషా ప్రవీణుడైన” అనటం కంటే “ఉభయ శాస్త్ర ప్రవీణుడైన” అంటే బాగుంటుంది!

     
  2. శ్యామల రావు గారు@ మీరు చెప్పింది నిజమే. కాని ఏదో సరదాగా ఉంటుందని అలా రాయడం జరిగింది. "ఉదయభాషా ప్రవీణ" అనేది మరో సందర్భంలో వాడుతాం. దానిని ఇక్కడ ఉన్నదున్నట్టుగా వాడుతున్నాం కనుక quotes లో పెట్టడం జరిగింది.

     

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Total Pageviews

There was an error in this gadget
There was an error in this gadget

విజ్ఞానులు

GuestBooker 2.5

Recent Posts

Popular Posts

Follow by Email