सत्याचा विजय - लेन्स्की विरुद्ध श्लाफ्ली (भाग ५)
सत्याचा विजय - लेन्स्की विरुद्ध श्लाफ्ली (भाग १)
सत्याचा विजय - लेन्स्की विरुद्ध श्लाफ्ली (भाग २)
सत्याचा विजय - लेन्स्की विरुद्ध श्लाफ्ली (भाग ३)
सत्याचा विजय - लेन्स्की विरुद्ध श्लाफ्ली (भाग ४)
मागच्या लेखात मी मानवी दृष्टीकोनाच्या मर्यादेचा मुद्दा मांडला होता. आपल्याला अगदी लहान किंवा अगदी प्रचंड गोष्टी दिसत नाहीत. हेच जीवसृष्टीकडे बघण्याच्या बाबतीत होतं. आपण जेव्हा सजीव सृष्टीचा विचार करतो तेव्हा आपल्या डोळ्यासमोर मांजर, कुत्रा, वाघ, उंदीर, झुरळं, हत्ती, माशा, वेगवेगळी झाडं, वेली हे डोळ्यासमोर येतात. बॅक्टेरिया मात्र येत नाहीत. बॅक्टेरियांचा शोध गेल्या दोन शतकांमधला. पण ते सर्वत्र असतात. गोड पाण्याच्या प्रत्येक थेंबात ते शेकड्यांनी असतात, आणि मातीच्या प्रत्येक ग्रॅममध्ये सुमारे चार कोटी बॅक्टेरिया असतात. वर दिलेल्या, आपल्याला नेहमी डोळ्याला दिसणाऱ्या प्राणी सृष्टीच्या बायोमासपेक्षा बॅक्टिरियांचा बायोमास अधिक आहे. आपल्या जैविक पर्यावरणाचा मोठा हिस्सा बॅक्टेरियांनी व्यापलेला आहे.
उत्क्रांतीचा अभ्यास बॅक्टेरियांवर करण्यामागे एक मोठा फायदा आहे. बॅक्टेरियाचं आयुष्य फार थोडं असतं. उदाहरणार्थ, इ कोलाय बॅक्टेरियाच्या एका दिवसात सहा ते सात पिढ्या तयार होतात. म्हणजे मानवाच्या लाख वर्षांत जितक्या पिढ्या होतात तितक्या पिढ्या आपल्याला सुमारे अडीच वर्षांत तयार होतात. इतक्या प्रचंड वेगाने पुनरोत्पादन होत असल्यामुळे शास्त्रज्ञांना उत्क्रांतीची अतिसंथ प्रक्रिया फास्ट फॉरवर्ड करून पहाता येते. नियंत्रित प्रयोगासाठी बॅक्टिरिया उपयुक्त आहेत. त्यांचं जीवन अतिशय सोपं आहे. खायचं आणि विभागायचं. बस. दुसरं काही नाही. त्यांना मिळणारं अन्न हे अतिशय अचूकपणे नियंत्रित करता येतं. त्यामुळे त्यांचे वाढीचे दर व संख्या यांवर पूर्ण ताबा ठेवता येतो. प्रयोगाच्या दृष्टीने इतर सर्व गोष्टी समान ठेवता येतात.
लेन्स्कीचा* प्रयोग होता याच इ कोलाय (एश्चेरेकिया कोलाय) बॅक्टेरियावर. इ कोलाय हे बॅक्टिरिया प्रयोगासाठी आदर्श आहेत. त्यांचा गेली साठहून अधिक वर्षं अभ्यास झालेला आहे. प्रयोगशाळेत वापरता येण्यासारखे त्यांचे इतर जीवांना अपायकारक नसलेले खास स्ट्रेन तयार झालेले आहेत. सुमारे पंधरा वर्षांपूर्वीच इ कोलायचा संपूर्ण जीनोम मॅप झालेला आहे. प्रयोगशाळेत कल्चर करून हे बॅक्टेरिया वाढवणं, त्यांची मोजमाप करणं, त्यांच्या जनुकीय अभ्यास करणं या सगळ्याची तंत्रं प्रस्थापित झालेली आहेत.
(डावीकडे इ कोलायची स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप प्रतिमा. चित्राची लांबी सुमारे ८ मायक्रॉन तर उंची ६ मायक्रॉन आहे. संदर्भासाठी - आपला केस साधारण १०० मायक्रॉन जाड असतो. उजवीकडे इ कोलाय बॅक्टेरिया वाढताना)
१९८८ साली जेव्हा या प्रयोगाला सुरूवात झाली तेव्हा लेन्स्कीने प्रथम एका इ कोलायच्या स्ट्रेनची मोठ्या प्रमाणात उपज केली. १२ फ्लास्क तयार करून त्या प्रत्येकात त्या एकसमान बॅक्टेरियाचं विरजण घातलं. प्रत्येक फ्लास्कमध्ये समान द्राव होता. म्हणजे सर्व १२ फ्लास्कमध्ये रहाणाऱ्या बॅक्टेरिया कल्चरसाठी हुबेहुब समान वातावरण होतं. अन्न म्हणून मोजून घातलेलं ग्लुकोज होतं. फ्लास्कमध्ये बॅक्टेरिया घातल्यावर धान्याच्या कोठारात सोडलेल्या उंदरांसारखी परिस्थिती निर्माण होते. मुबलक अन्न. कसलाही धोका नाही. त्यामुळे अत्यंत वेगाने वाढ होताना दिसते. मग अन्नाची उपलब्धता अगदी कमी, आणि त्यामागे असणाऱ्या बॅक्टिरियांची संख्या अधिक होते. सुरूवातीला मोकाट वाढणारी लोकसंख्या एका विशिष्ट काळानंतर ती स्थिरावते. बाहेरून बघितल्यावर आपल्याला फक्त साधा पाणी ठेवलेला फ्लास्क दिसतो. पण आतमध्ये मोठ्या प्रमाणावर उपासमार, आणि जिवंत रहाण्याची धडपड चालू असते. उपासमार, धडपड हे शब्द जरा समजावून घेतले पाहिजेत. हे बॅक्टेरिया एकपेशीय असतात, त्यांच्या शरीराच्या गुणधर्मांप्रमाणे त्यांची 'वागणूक' ही आपोआप असते. त्यांना वागणूक नियंत्रण करणारी, किंवा विशिष्ट दिशेला नेणारी मेंदूची यंत्रणा नसते. कुठचाच विशिष्ट इ कोलाय दुसऱ्याशी युद्ध करत नसतो. त्यापैकी कुणालाच उपासमारीपोटी जीव घायकुतीला आला आहे, आणि त्यासाठी कुठचंही हीन कर्म करायची तयारी होते अशातला भाग नाही. धडपड हा शब्द मागाहून लावलेला, आपल्याला समजणं सोपं व्हावं यासाठी आहे. कमी अन्नाच्या वातावरणात टिकून रहाण्याचे गुणधर्म वेगवेगळ्या बॅक्टेरियांच्या शरीरात वेगवेगळ्या प्रमाणात असतात. त्यामुळे चढ किंवा सरशी होते ती या गुणधर्मांमध्ये.
अर्थात पर्यावरणात कितीही तीव्र बदल झाले तरी त्याचे परिणाम जनुकीय जडणघडणीत दिसायल सहा-सात पिढ्या पुरत नाहीत. म्हणून लेन्स्कीने दुसऱ्या दिवशी प्रत्येक फ्लास्कमधलं एक टक्का द्रव्य काढलं, आणि त्याचं विरजण नवीन बारा फ्लास्क्समध्ये घातलं. दुसऱ्या दिवशी हीच प्रक्रिया पुन्हा चालू झाली. मुबलक अन्नामुळे स्फोटक वाढ. अन्नाची कमतरता झाल्यावर लोकसंख्या स्थिरावणं. शेवटच्या पिढ्या या उपासमारीत टिकलेल्या. दररोज याच प्रयोगाची पुनरावृत्ती. वाढ, स्पर्धा, आणि त्या स्पर्धेत विजयी झालेल्यांमधल्या सॅंपलला दुसऱ्या दिवशी पुन्हा नवीन अन्नाचा साठा. उत्क्रांतीचे परिणाम दिसून येण्यासाठी ही अत्यंत आदर्श परिस्थिती आहे.
हाच प्रयोग अत्यंत काळजीपूर्वक अनेक दिवस केल्यावर प्रत्येक दिवसाचे १२ फ्लास्क तयार झाले. मूळ एकाच 'कुलपुरुषा'पासून ही एकमेकांमध्ये रोटीबेटीचा व्यवहार न करणाऱ्या १२ जमाती तयार झाल्या. मी त्यांना गोत्रं असं नाव देतो. या १२ गोत्रांचा प्रवास दररोज एक याप्रमाणे २० वर्षं चालू होता. (अजूनही चालू असावा, पण ही २००८ साली झालेल्या पत्रव्यवहाराच्या पार्श्वभूमीची गोष्ट आहे). त्यातल्या प्रत्येक गोत्रातल्या बॅक्टेरियांचं सॅंपल नंतर अभ्यास करता यावा म्हणून काढून फ्रीज केलं गेलं.
तुलनात्मक अभ्यास करणं सोपं जावं म्हणून लेन्स्कीने सुरूवातीपासूनच आणखीन एक तजवीज केलेली होती. १२ पैकी सहा गोत्रांमध्ये एक विशिष्ट जनुक (ara+) होतं, तर इतर सहांमध्ये ते वेगळं (ara-) होतं. या जनुकामुळे बॅक्टेरियाच्या जगण्यावर, टिकून रहाण्याच्या क्षमतेवर काहीच फरक पडत नाही हे आधीच्या अभ्यासातून त्याला माहीत होतं. या जनुकाचा फायदा केवळ निरीक्षणापुरता होता. बॅक्टेरियाची वाढ कशी होते हे पहाण्यासाठी 'प्लेटिंग आउट' नावाची प्रक्रिया असते. यात साखरेच्या द्राव आणि रंगाचा डाय असलेल्या पेट्रिडिशमध्ये बॅक्टिरिया असलेल्या मिश्रणाचे काही थेंब टाकले जातात. या रंगामुळे ती वाढ कशी होते हे स्पष्ट दिसू शकतं. ara जनुकाच्या + व - या दोन स्वरूपांत तो रंग शोषण्याची क्षमता भिन्न असते. त्यामुळे + वाले लाल दिसतात आणि - वाले पांढरे दिसतात. म्हणजे समजा लेन्स्कीला हजाराव्या पिढीची तुलना दोन हजाराव्या पिढीशी करायची असेल तर त्यासाठी हजारावी पिढी + सॅंपलची घेतली तर दोन हजारावी पिढी - सॅंपलची घेता येते. एकाच वेळी त्यांची स्पर्धा लावून कोण किती तग धरतो, कोण अधिक सफल होतो याची मोजमाप त्या पट्टीवर होणाऱ्या रंगांच्या कमीअधिक प्रमाणावरून सहज ठरवता येते. (डावीकडच्या चित्रात प्लेटिंग आउटचं उदाहरण दाखवलेलं आहे)
उत्क्रांतीच्या अभ्यासातली दुसरी अडचण म्हणजे हजारो किंवा लाखो वर्षांपूर्वी जगलेला प्राणी आणि त्यापासून उत्क्रांत झालेला प्राणी यांमध्ये जगण्यासाठी, टिकून रहाण्यासाठी, आपली जनुकं पुढच्या पिढीत पाठवण्यासाठी अधिक सक्षम कोण या प्रश्नाचं उत्तर केवळ अंदाजेच देता येतं. एकतर ते दोन्ही प्राणी मरून लाखो वर्षं झालेली असतात. परिस्थितीही बदललेली असते. आणि काहीही झालं तरी मध्ये प्रचंड काळ गेल्यामुळे बारा लाख वर्षांपूर्वीचा प्राणी त्यानंतरच्या दोन लाख वर्षांनंतरच्या आपल्या वंशजाशी स्पर्धा करू शकत नाही. पण बॅक्टेरियाला मात्र आपल्याला हा कालप्रवास घडवता येतो. कारण पाचशेव्या पिढीतला इ कोलाय, ज्याला आपण काही वर्षांपूर्वी फ्रीज करून ठेवलेलं आहे, त्याला आजच्या वीस हजाराव्या पिढीतल्या इ कोलायच्या शेजारी, एकाच पर्यावरणात ठेवता येतं. कल्पना करा, जर आपल्याला ऑस्ट्रेलोपिथेकस, निअंडरथल यांचे लाखो वर्षांपूर्वी फ्रीज झालेले समाज आत्ता अनफ्रीज करता आले तर! त्यांचा बुद्ध्यांक मोजणं, सरासरी मेंदूचा आकार मोजणं, रंग बघण्याची शक्ती मोजणं - यातून कितीतरी जास्त ज्ञान प्राप्त करता येईल. (त्यांच्यावर बॅक्टेरियाप्रमाणे सक्षमता ठरवण्याचे प्रत्यक्ष प्रयोग करता येणार नाहीत अर्थातच...)
लेन्स्कीच्या प्रयोगांमध्ये उत्क्रांती दिसून येण्यासाठी आवश्यक असलेला सर्व मालमसाला आहे. स्पर्धा, नियंत्रित वातावरण, अनेक गोत्रं, आणि निरीक्षणासाठी प्रत्येक गोत्रातल्या हजारो पिढ्यांची जिवंत जीवाश्मं! प्रयोगांमधून काय विशिष्ट निष्कर्ष निघाले ते आपण पुढच्या भागात पाहू.
(क्रमशः)
प्रतिक्रिया
प्रयोग रोचक आहे, निष्कर्ष
प्रयोग रोचक आहे, निष्कर्ष अधिक रोचक असतील अशी अपेक्षा आहे.
अलिकडेच कोणत्याशा कार्यक्रमात पाहिलं की आफ्रिकेतून आलेला 'आधुनिक माणूस' (modern man) आणि निअँडरथल मॅन काही काळापुरते युरोपमधे एकत्र रहात होते. नीअँडरथलचे मेंदू आपल्या पूर्वजांपेक्षा अधिक मोठेही होते. पण तगून रहाण्याच्या स्पर्धेत आपले पूर्वज जिंकले. निअँडरथल हरले. अशा प्रकारची मारामारी प्रत्यक्षात बॅक्टेरिआंवर का असेना, बघणं फारच रोचक असेल.
---
सांगोवांगीच्या गोष्टी म्हणजे विदा नव्हे.
हां हे आता अधिक काँक्रीट
हां हे आता अधिक काँक्रीट झालंय. भारीच!!! निष्कर्ष वाचण्यास अतिउत्सुक.
माहिष्मती साम्राज्यं अस्माकं अजेयं
+१
आता घटनांना वेग आल्याने उत्कंठा वाढली आहे.
+२
+२
.
अप्रतिम लेखमाला _/\_ पुभाप्र.
अप्रतिम लेखमाला _/\_
पुभाप्र.
आईग्ग... नेमकं नको तिथे
आईग्ग... नेमकं नको तिथे तोडलंत. ठीक आहे. पाहतो वाट, आणि काय..
+१
गवि, अस्मिता, बॅटमॅन हय सर्वांस +१.
--मनोबा
.
संगति जयाच्या खेळलो मी सदाहि | हाकेस तो आता ओ देत नाही
.
memories....often the marks people leave are scars
हे दोन्ही भाग आता ठीकठाक
हे दोन्ही भाग आता ठीकठाक वाटतायत.
--------------------------------------------
ऐसीवरील गमभन इतरांपेक्षा वेगळे आहे.
प्रमाणित करण्यात येते की हा आयडी एमसीपी आहे.
विकासामधे मेंदूची भुमिका
प्रयोग व लेख रोचक आहे, ह्या प्रयोगाच्या पार्श्वभुमीवर एक शंका - अविकसित मेंदू असलेल्या जिवांच्या तुलनेत विकसित मेंदू असलेल्या मनुष्याचे इव्होल्युशन वेगळ्या पद्धतिने/गतिने झाले असल्याची शक्यता कुठे तपासली गेली आहे काय?
मेंदू हा एक अवयव आहे. जशी
मेंदू हा एक अवयव आहे. जशी जिराफाची मान वेगवेगळ्या जनुकांच्या परिणामांनी घडते, तसाच मेंदूही घडतो. तेव्हा त्या दोनमध्ये प्राण्यांना वेगवेगळ्या क्षमता देणारे दोन अवयव यापेक्षा उत्क्रांतीच्या गतीच्या दृष्टीने फरक का असावा? विशिष्ट जनुकांमध्ये किती गतीने बदल होतो, व त्याचा शारीरिक परिणाम (phenotypic effect) किती वेगळ्या पद्धतीने दिसून येतो ही सहज सांगता येण्यासारखी गोष्ट नाही. त्यातही मेंदूच्या विकासाची गती, आणि जिराफाच्या मानेच्या लांबीच्या वाढीची गती या दोन गोष्टींची तुलना कशी करता येणार हाही प्रश्न आहे.
अत्याधुनिक मानवात (गेल्या दोनशे वर्षांत) जनुकीय उत्क्रांतीची प्रक्रिया कमकुवत झालेली असावी. कोणीतरी आंधळा आहे, अपंग आहे म्हणून तो लगेच वाघाकडून खाल्ला जात नाही. चांगल्या काळात अनेक मुलं, दुष्काळात प्रचंड जीवहानी असे प्रकार आता होत नाहीत. त्यामुळे समीकरणं पार बदलून गेलेली आहेत.
रोचक
सहमत. पण, 50k पिढ्यांमधे मेंदूची वाढ कशी झाली ह्यावर काही निरीक्षण लेन्स्कीने नोंदवलंय का? अगदी समांतर नाही, पण मनुष्यामधे 50k पिढ्या म्हणजे अंदाजपंचे 1250k वर्षे(२५ वर्षे=१ पिढी), या कालखंडामधेच मेंदूचा विकास झाला, त्या विकासामुळे एकंदर उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेवर काही परिणाम झाला का, म्हणजे सर्व्हायव्हलसाठी विकसित मेंदूचा उपयोग इतर अवयवांपेक्षा अधिक झाला, असं असल्यास इ-कोलाय वरील प्रयोग उत्क्रांती शक्य आहे असं सिद्ध करेल पण तो प्रयोग मनुष्याच्या उत्क्रांतीला समांतर असेल काय?
हे रोचक आहे, पर्यावरणामूळे(किंवा सद्य परिस्थितीमुळे) उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत कसा बदल घडू शकतो ह्यावर ह्या लेखमालेत अजून वाचायला आवडेल.
स्वार्थी जनूक
मेंदूबद्दल मला हे अपेक्षित होतं, डॉकिन्सने त्याच्या पुस्तकात हे मांडले आहे -
पण, डॉकिन्सचे हे विधान स्वार्थी जनूकाच्या नेमके विरोधात आहे, ब्रेनची उत्पत्ती जनुकाच्या उत्क्रांतीमुळे झाली व तेच स्वार्थी जनुक त्या उत्क्रांतीचे नियंत्रण मेंदूच्या ताब्यात कसे देऊ शकते ही समस्या निर्माण होते, ही समस्या मोठी गहन आहे, त्यासंदर्भात डॉकिन्स म्हणतो -
उत्क्रांतीबद्दलच्या लेखात
उत्क्रांतीबद्दलच्या लेखात "परिस्थितीशी जुळवून घेणे" म्हणजे "परिस्थितीनुरुप जनुकांत बदल घडवणे" असे नव्हे हे पुन्हापुन्हा सांगायला हवे. जनुकात बदल यदृच्छेनेच होतो हे बिंबवायला हवे. परिस्थितीशी जुळवून घेण्यासाठी इतर सरड्यांना शॅमेलिऑन होता येत नाही आणि हरणाला जिराफ होता येत नाही.
--------------------------------------------
ऐसीवरील गमभन इतरांपेक्षा वेगळे आहे.
प्रमाणित करण्यात येते की हा आयडी एमसीपी आहे.
पण, जनुकात बदल यदृच्छेनेच
पण,
पण जनुकीय बदल नियतवादी(deterministic) असतो असं वाचलं आहे.
हे जनुकीय बदलाबद्दल नसावं.
हे जनुकीय बदलाबद्दल नसावं. कोणती जनुकं असणारे जीव इतर प्राण्यांकडून अधिक प्रमाणात जोपासले जातात असं असू शकेल. उदा: कीटक, पक्षांमुळे ठराविक रंग-रूपाची फुलं, माणसामुळे ठराविक प्रकारची गवतं (मका, ज्वारी), ठराविक जातीचे कुत्रे जोपासले गेले. पण जनुकांमधला बदल ठरवून करता येत नाही.
---
सांगोवांगीच्या गोष्टी म्हणजे विदा नव्हे.
यदृच्छा
मला determinism अपेक्षित आहे, बदल "कोण"/"ठरवू" शकतो ह्या आशयाचे विधान उत्क्रांतीच्या संदर्भात थोडेसे दिशाभूल करणारे आहे. त्याचप्रमाणे यदृच्छेला विज्ञानात काय स्थान आहे?
स्टॅटिस्टिकल मेकॅनिक्समध्ये यदृच्छेला स्थान आहे
स्टॅटिस्टिकल मेकॅनिक्समध्ये यदृच्छेला स्थान आहे : Determinism मानूनही. पुंजभौतिकीतही यदृच्छेला स्थान आहे. तिथे determinism मानावा की नाही याबाबत एकमत नाही. जनुकांमध्ये होणारे बदल या दोन प्रक्रियांमुळे होत असतात. (यदृच्छा म्हणजे पुरता अनियम नाही. ते असे.)
स्टॅटिस्टिकल मेकॅनिक्स
काही घटना एक-एक करून यादृच्छिक नाहीत. उदाहरणार्थ दोन रेणूची टक्कर घेऊया - ही पुंजभौतिकी (क्वांटम मेकॅनिक्स)च्या क्षेत्राच्या थोड्याफार बाहेरची आहे. आधीचे वेग आणि स्थाने, रेणूंची वस्तुमाने... ठाऊक असली, तर टकरेनंतर रेणूंचे काय होते ते गणित करायला यदृच्छेचे काहीच स्थान नाही. परंतु जर अनेक वेगवेगळे वेग असलेले अनेक रेणू असतील, त्यांच्या वेगांचे वितरण (डिस्ट्रिब्यूशन) ठाऊक असेल, तरी त्या रेणूंच्या समूहाबाबत बरीच नेमकी गणिते करता येतात. (उदाहरणार्थ ० सेल्सियस तापमानाचा १ लीटर वायू पासून +२७३.१५ सेल्सियस इतका तापवला, दाब कायम ठेवला, तर तो २ लीटर इतका होतो, अशा प्रकारची गणिते करता येतात. ही गणिते बर्यापैकी नेमकी [अॅक्युरसी ची] असू शकतात, आणि उपयोगीसुद्धा असू शकतात.) पण या गणितांमध्ये 'च', 'छ', 'ज'... हे रेणू कुठल्या काळी कुठल्या वेगाने जात असतात, कधी टक्कर देतात, ही नियत-डिटर्मिनिस्टिक गणिते आपण करत नाही. ज्या स्तरावर आणि उपयोगाकरिता आपण गणित करत असतो, त्या स्तराकरिता या 'च'-नमक रेणूचा वेग त्या वितरणाच्या अंतर्गत, पण नाहीतर यादृच्छिक मानला जातो. (वितरणाच्या अंतर्गत असल्यामुळे यदृच्छेचे प्रमाण किंचित कमी होते, उरलेली यदृच्छा कायम राहाते.)
पुंजभौतिकी
आता रसायन-प्रक्रियेत पुंजभौतिकी क्रियासुद्धा येतातच. अमुक रेणू आणि तमुक रेणूंची ढमुक-ढमुक वेगा-दिशेने टक्कर झाल्यास इलेक्ट्रॉन आलटून-पालटून वेगळे रेणू तयार होतात का? याचे 'च'-नामक आणि 'छ'-नामक विवक्षित रेणूंबाबत सांगता येत नाही (यदृच्छा). पुंजभौतिकीतली यदृच्छा "सत्य"-यदृच्छा आहे की स्टॅटिस्टिकल मेकॅनिक्ससारखी "सोयिस्कर" यदृच्छा आहे ही बाब अजून स्पष्ट नाही. पण हजारो रेणूंच्या टकरांमध्ये किती प्रमाणात रसायनप्रक्रिया होईल ते मात्र अगदी नेमके गणित करता येते. ही गणिते नेमकी (अॅक्युरेट) असतात, आणि उपयोगीसुद्धा असतात.
काही का असेना. म्यूटेशन म्हणजे डीएनए रेणूंची रासायनिक प्रक्रिया होय. डीएनए रेणूंची अन्य रेणूंशी टक्कर फार वेगाने झाली तरच रासायनिक प्रक्रिया होते. (शिवाय नवीन डीएनए बनवताना यंत्रणेला भरपूर-रासायनिक धक्का बसला तरच चुकीची कॉपी बनते.) "च"-नावाच्या विवक्षित रेणूला "ध" नावाचा धक्का बसण्याच्या प्रक्रियेत स्टॅटिस्टिकल मेकॅनिक तितकी "सोयिस्कर" यदृच्छा असते, आणि रासायनिक बदल होण्यात पुंजभौतिकी तितकी यदृच्छा असते.
आता याला तुम्ही विज्ञानात-स्थान-असलेली-यदृच्छा म्हणाल की विज्ञानात-स्थान-नसलेली-यदृच्छा म्हणाल ते मला ठाऊक नाही. माझ्या मते ही "विज्ञानात-स्थान-असलेली-यदृच्छा" आहे.
(माझ्या मते विज्ञान असण्याकरिता verifiability/falsifiability/successive approximation/accuracy वगैरे तत्त्वे व्याख्याजनक आहेत. Determinism या यादीत नाही. विज्ञानाच्या काही शाखांत deterministic सिद्धांत वापरून गणिते केली जातात, हे खरे आहे. पण काही शाखा म्हणजे सर्व शाखा नव्हेत. आणि व्याख्या तर नव्हेच.)
+१. यदृच्छेचे गणिती दृष्टीने
+१.
यदृच्छेचे गणिती दृष्टीने स्थान पक्के करणारे जॉन कॉनवे या गणितज्ञाचे फ्री विल थिओरम नामक प्रमेय आहे.
माहिष्मती साम्राज्यं अस्माकं अजेयं
फ्री व्हीम
इथे अधिक सुलभ तरीही थोडे अगम्य.
धन्यवाद लिंकसाठी
धन्यवाद लिंकसाठी
माहिष्मती साम्राज्यं अस्माकं अजेयं
धन्यवाद
स्टॅटिस्टिकल मेकॅनिक्स व पुंजभौतिकीचे वरील भाग एवढ्या सहजपणे समजावल्याबद्दल मनापासून धन्यवाद, पण आंतरजालावर इतरत्र वाचल्यानूसार व तुम्ही इथे दिलेल्या माहितीनूसार असे म्हणता येईल - जनूकीय उत्र्कांतीमधे यादृच्छिक भासणारी/असणारी क्लिष्ट अशी नियत(?) प्रक्रीया असते, पण ही बाब अजून स्पष्ट नाही.
बरोबर
गुणसूत्रं (डीएने) ही रासायनिक रेसिपीप्रमाणे असतात. ही रेसिपी गर्भाशयाच्या भट्टीत चालवून नवीन जीव तयार होतो. या रेसिपीतली 'अक्षरं' म्हणजे डीएनेचे मूलभूत घटक. अनेक वेगवेगळ्या कारणांनी त्यात बदल होतो, (उदाहरणार्थ वातावरणातल्या रेडिएशनमुळे) आणि रेसिपीतल्या नक्की कुठल्या अक्षरात किंवा आकड्यात बदल होईल हे सांगता येत नाही. ही रेसिपी बदलल्यामुळे पदार्थ बदलतो, बहुतेक वेळा बिघडतोच. पण त्यातल्या काही वेळा तत्कालीन परिस्थितीसाठी 'अधिक चांगला' प्राणी जन्माला येतो. म्हणजे तो आपल्यासारख्या अधिक इतरांना जन्म घालतो, किंवा त्याची जनुकं अधिक प्रमाणात पुढच्या पिढीत जातात.
छान चालु आहे. "माणसाची
छान चालु आहे. "माणसाची उत्क्रांती अजूनही होत आहे का? असल्यास, त्याचे पुरावे कोण शोधत आहे का? त्या प्रोजेक्तचं यशापयश" या प्रश्नाला/विषयाला प्रतिसादातून अथवा नव्या लेखातून/लेखमालेतून कोणीतरी भिडावं अशी सुचना करतो
- ऋ
-------
लव्ह अॅड लेट लव्ह!
मनुष्यांत म्यूटेशने होतात, वंशपरंपरेने पुढे जातात
(१) मनुष्यांत म्यूटेशने होतात, (२) जर अंड/शुक्रपेशींमध्ये असले, तर वंशपरंपरेने पुढच्या पिढीपर्यंत पोचतात, (३) जर म्यूटेशने "क्रियाशील" ठिकाणी असली, तर त्या म्यूटेशनांचे दृश्य परिणाम वंशपरंपरेने दिसतात. (४) काही म्यूटेशने इतकी घातक असतात, की मनुष्य-व्यक्ती प्रजोत्पादनाच्या आधी मरण पावतो (वगैरे, वगैरे.)
मनुष्यामध्ये या सर्व प्रक्रिया दिसून येतात, निरीक्षण-प्रयोगांत दिसून आलेल्या आहेत. ज्या कालपरिमाणात निरीक्षणे झालेली आहेत, तितक्या सर्व उत्क्रांती-प्रक्रिया निरीक्षणात दिसतात. (याला प्रकल्पाचे यश म्हणावे काय?)
अर्थात उत्खननात सापडलेल्या अवशेषातल्या डीएनएच्या परीक्षणांमधून या सर्व प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात दिसून येतात, ही जुनी बातमी आहे. (याला प्रकल्पाचे यश म्हणावे काय? परंतु येथे "चक्षुर्वै निरीक्षण" नाही.)
पुरावे शोधणे म्हणजे काय अभिप्रेत आहे, ते मला ठाऊक नाही. या प्रकल्पाचे यशापयश म्हणजे काय, तेसुद्धा अधिक स्पष्ट व्हायला हवे.
लेखमालेत वर्णिलेल्या प्रमाणात उत्क्रांती मनुष्यांमध्ये चक्षुर्वै निरीक्षण्याकरिता निरीक्षक सहस्रावधी वर्षे निरीक्षण करत राहिला पाहिजे. "अशा प्रकल्पाचे यशापयश" हा प्रश्न भिडण्याकरिता योग्य काळ अजून आलेला नाही.
आभार.. मला असे काहीसे
आभार.. मला असे काहीसे म्हणायचे होते कि निअॅंडरथल माणसापासून उत्क्रांत होत आता आहोत त्या स्थितीला आपण पोहोचलो आहोत (असा माझा समज आहे). काही काळ असा होता की माणसाच्या दोन प्रजाती एकाच वेळी पृथ्वीच्या वेगवेगळ्या भागांत, प्रसंगी जवळजवळ वस्ती करत असत. आता या अनुशंगाने आताच्या काळात जगातील कोणत्यातरी भागातील माणूस इतर माणसांपेक्षा काही विशिष्ठ बाबतीत उत्क्रांत होत आहे असे काहि दिसून आले आहे का? उदा. (निव्वळ उदा) टुंड्रा भागातील काहि दूरस्थ व्यक्तींना दिसणारे रंग, ऐकु येणारे आवाज, त्यांच्यातील रंगद्रव्यांमध्ये बदल घडवण्याची क्षमता अश्या कोणत्या क्षमतेत इतर माणसांपेक्षा वेगळे असे काहितरी विकसीत झाले आहे आणि हेच वाढत गेले तर काही हजार/लाख वर्षांनी ते माणसाचीच एक वेगळी प्रजाती होऊ शकतील.. असे काहिसे
- ऋ
-------
लव्ह अॅड लेट लव्ह!
ह्म्म्म....
मलाही अशीच शंका अहे.
भौगोलिक सलगता लौकिकार्थाने गमावून बसलेला भाग म्हणजे new world( interiors of American continent, australia). तिथल्या एखाद्या जमातींचे काही विशेष जनुके old world(अफ्रिका युरोप आशिया मेन लँड) च्य मानने अढळतात का?
तिथे मनुष्यांची वाढ बरीचशी स्वतंत्र झाल्ली आहे.(मनुष्य संपर्क नियमित नव्हता.)
.
एक ठळक दिसणारे उदाहरण म्हणजे वेगवेगळे ठळक दिसणारी जी वांशिक भिन्नता आहे; ती म्हणावी का म्युटॅशन वगैरे म्हणून.
आफ्रिकन, चायनिज ,साउथ आशियन आणी स्कँडिनेव्हिअन्स हे एकमेकांपासून पार भिन्न दिसतात. आफ्रिकन जनुके मलेरियाचा उत्तम प्रतिकार करतात. तसेच एखादे जनुकिय विशेष आणि भिन्नता इतर प्रजातीत आहे का?
.
वेगळे वंश बनणे हे मला वेगळ्या प्रजातीकडे होणारी वाटचाल वाटते आहे.
--मनोबा
.
संगति जयाच्या खेळलो मी सदाहि | हाकेस तो आता ओ देत नाही
.
memories....often the marks people leave are scars
स्पष्टीकरण - मनुष्यांत उत्क्रांती
मनुष्याची उत्क्रांती अजून चालू आहे काय?
उत्क्रांती होण्याकरिता तीन क्रिया चालू असाव्या लागतात :
१. एका पिढीपासून दुसर्या पिढीपर्यंत संख्या वाढणारी संतती
२. संततीपैकी व्यक्ती-व्यक्तींमध्ये पुढे आनुवंशिक होणारे फरक
३. अतिरिक्त वाढलेल्या संततीपैकी बहुतेक व्यक्तींचा नि:संतान मृत्यू
तीनही चालू असल्यास आपण "उत्क्रांती होत आहे" असे म्हणू शकतो.
पैकी क्रिया २ चालू आहे, म्यूटेशने होत आहेत, वगैरे मुद्दा मी वर सांगितलेला आहे.
मुद्दा १ अगदी हल्लीहल्लीपर्यंत सर्वत्र खरा होता, आज काही समाजांत खरा नाही (स्त्रीला सरासरी फक्त ~२ मुले होतात) आणि सर्व समाजांत त्या दिशेने वाटचाल होत आहे.
मुद्दा ३ हा गेली काही शतके किंवा सहस्रके लागू नाही. मनुष्यांच्या संतानांपैकी पुष्कळ व्यक्ती स्वतःची अपत्ये होईपर्यंत जगत होती. (त्या काळात लोकसंख्या घात-क्रमाने - एक्सपोनेन्शियली - वाढत होती.) आज ज्या समाजात स्त्रीला ~२ मुले असतात, त्या मुलांपैकी जवळजवळ सर्व स्वतःची अपत्ये होईस्तोवर जगतात.
तीन मुद्द्यांपैकी क्र२ पूर्णपणे लागू, क्र१ गैरलागू होण्याच्या दिशेने, तर क्र३ गेली काही शतके-सहस्रके गैरलागू. त्यामुळे गेली काही सहस्रके मनुष्यांत उत्क्रांती होत नाही, असे म्हणता येईल.
आपणांपैकी प्रत्येकांत गेल्या काही शेकडा पिढ्यांत नव्याने झालेली - आणि खूप न-पसरलेली अशी - म्यूटेशने खूप आहेत. मात्र त्याहून जुनी म्यूटेशने मात्र फार थोडी आहेत - म्हणजे म्यूटेशने झाली होतीच, अन्य जनावरांपेक्षा डीएनए क्रम वेगळा म्हणून दिसतो, पण मनुष्यांत सार्वत्रिक पसरून म्यूटेशने टिकली. खूप म्यूटेशने झाली, आणि सर्वच थोड्या-थोड्या प्रमाणात टिकली, तर आनुवांशिक गुणांतला बदल सार्वत्रिक होत नाही, "उत्क्रांती" होत नाही.
तर गेली काही शतके-सहस्रके मनुष्यांत फारशी उत्क्रांती होत नाही, असे म्हणणे प्राप्त आहे. (थोडीशी उत्क्रांती होत असेल, काही प्रदेशांत वरील तीन क्रिया सर्व लागू असतील. पण एका प्रदेशातून दुसर्या प्रदेशात बर्च व्यक्ती प्रवास करतात. अन्य प्रदेशांत तीनही मुद्दे लागू नसतात - जनुक बदललेले व्यक्ती एकमेकांशी संग करून अपत्ये निर्माण करू शकतात, पण "प्रादेशिक फायदेशीर" फरक ना धड प्रादेशिक-सार्वत्रिक होऊ शकतो, ना धड जागतिक-सार्वत्रिक होऊ शकतो.)
३. अतिरिक्त वाढलेल्या
विधानाचा गाभा मान्य आहे, मात्र तपशीलाबद्दल थोडा साशंक आहे. मला वाटतं निःसंतान मृत्यूपेक्षा 'विशिष्ट गुणधर्म कमी प्रमाणात असलेल्यांचा संततिनिर्मितीचा कमी दर' हेही नैसर्गिक निवडीद्वारे त्या विशिष्ट गुणधर्माचा प्रादुर्भाव लोकसंख्येत दिसून यायला पुरेसं आहे. ही प्रक्रिया काहीशे पिढ्या चालेल, पण परिणाम निश्चित दिसून येतील.
उत्क्रांती होत नाही याचा अर्थ बदल किंवा म्युटेशनं होतच नाहीत असं नाही. आणि काही प्रमाणात उत्क्रांतीही होतही असावी. उदाहरणार्थ ब्लॅक डेथ मध्ये युरोपातली निम्मी लोकसंख्या बळी पडली. त्यातून वाचलेल्यांमध्ये काही ना काही जनुकं वेगळी असण्याची शक्यता आहेच. मोठ्या प्रमाणावर लोकसंख्या नष्ट होण्याची गेल्या सहस्रकात अनेक उदाहरणं आहेत - दुष्काळ, महामाऱ्या, युद्धं इत्यादी. यातून जनुकसाठ्याची (जीन पूलची) काही ना काही काटछाट झाली असावी असा अंदाज करता येतो. गेल्या अर्धशतकात मात्र या सगळ्यांमध्ये प्रचंड घट झालेली आहे. त्यामुळे होणारी म्युटेशनं जनुकसाठ्यात शिल्लक रहातात. व साठा वाढत जातो.
१. बॉटलनेक वि. सिलेक्शन प्रेशर; २. आप्रवास-संकर
> उत्क्रांती होत नाही याचा अर्थ बदल किंवा म्युटेशनं होतच नाहीत असं नाही.
म्यूटेशने होत नाहीत असा अर्थ माझ्या प्रतिसादातून निघत असेल, तर माझे शब्दांकन चुकले. प्रत्येक मानवी अपत्यात त्याच्या आईबापांच्या गुणसूत्रांपेक्षा बदल दिसतात. (अंदाज १-२ म्यूटेशने/१०,००,००,००० अक्षरे. मनुष्याचा गुणसूत्रांत ~३,००,००,००,००० अक्षरे आहेत, तर भरपूर म्यूटेशन दर पिढीत होतात.)
१. बॉटलनेक आणि ड्रिफ्ट
> दुष्काळ, महामाऱ्या, युद्धं इत्यादी. यातून जनुकसाठ्याची (जीन पूलची) काही ना काही काटछाट झाली असावी असा अंदाज करता येतो.
लोकसंख्या बॉटलनेक आणि सिलेक्शन प्रेशर यांच्यात फरक केला पाहिजे. "पॉप्युलेशन बॉटलनेक" मध्ये मोठ्याप्रमाणात मृत्यू होतात, पण त्याच्या पुढच्या पिढीत मात्र मृत्यूची कारणे वेगळी असतात, "फायदेशीर" काय ते वेगळे असते, आणि "तोट्याचे" काय ते वेगळे असते. त्यामुळे सिलेक्शन प्रेशर असे राहात नाही. बॉटलनेकमुळे "जेनेटिक ड्रिफ्ट (भरकटणे)" होते.
उदाहरणार्थ, १०० पैकी ९० लोक मेले (आणि ही स्थिरसंख्या नसली, याच पिढीत मेले - आदल्या पिढीत भरपूर तगत, पुढल्या पिढीत भरपूर तगतील), तर त्या पिढीत तगलेल्या १० व्यक्तींमध्ये यादृच्छिकरीत्या असलेले सर्व जनुके पुढच्या पिढीत दिसतील - ती त्या विवक्षित महामारी-पिढीतल्या व्यक्तींकरिता फायदेशीर असोत वा नसोत.
उदाहरण घ्या : एखाद्या पिढीत ब्लॅकडेथ-प्रतिबंधक जनुक काही थोड्या लोकांत आहे, मात्र कुरळे केस-जनुक अर्ध्या लोकांत आहे. आणि कुरळे-केस असून नसून तगण्यात फरक पडत नाही, म्हणा. ब्लॅकडेथ-विरोधी जनुक फार थोड्या लोकांत असल्यामुळे, यादृच्छिकरीत्या त्यांच्यात कुरळे-बिनकुरळे-केस प्रमाण बरोबर ५०-५०% नसणार. एका पिढीच्या ब्लॅकडेथ बॉटलनेकमध्ये तेच कमीअधिक कुरळे-केसवाले तगतील आणि पुढच्या पिढीत कुरळ्या केसांचे प्रमाण ५०-५०%पेक्षा वेगळे असेल. पुढच्या पिढीतला बॉटलनेक ब्लॅकडेथ नसल्यामुळे, दुसर्या कुठल्या बॉटलनेक ब्लॅकडेथ-विरोधी जनुक यादृच्छिकरीत्या नाहिसे होऊ शकेल... म्हणजे सिलेक्शन प्रेशन पिढ्यान् पिढ्या टिकले नाही, तर जनुके भरकटत (रँडम वॉक) राहातात, दिशा-असल्यासारख-भासणारी उत्क्रांती होत नाही.
सारांश १: काटछाट झाली असेल, पण विवक्षित दिशेला काटछाट करत राहाणारे सिलेक्शन झालेले नाही.
२. आप्रवास संकर (मायग्रेशन आणि अॅडमिक्श्चर) : गेल्या काही शतका-सहस्रकांत शेजारपाजारच्या प्रदेशांत संकर-संतती होण्याइतपत प्रवास लोक करत आहेत. त्यामुळे महामारीत एखाद्या प्रदेशात जनुक-फ्रीक्वेन्सी बदलली म्हणा. आप्रवास-संकर होता संकरित प्रदेशातल्या फ्रीक्वेन्सीशी मिसळून जाते. त्या आजूबाजूच्या प्रदेशात नेमकी तीच महामारी नसली, तर सिलेक्शन प्रेशर असे काही राहात नाही. (गालापागोस बेटांवरती फिंच पक्ष्यांच्या प्रजाती एकमेकांशी संकर-संतती निर्माण करत नव्हत्या, म्हणून प्रत्येक स्वतःच्या-स्वतःच्या दिशेने दूरदूर गेल्या. संकर होत राहिला असता, तर थोडीशी-बाकदार-चोच-फायदेशीर आणि सरळसोट-चोच-फायदेशीर पक्ष्यांची जनुके मिसळत राहिली असती. प्रत्येक पिढीत थोडी अधिक बाकदार चोच तगतेय, आणि प्रत्येक पिढीत सरळसोट चोच फायदेशीर, अशा दोन प्रजाती एकमेकांपासून जनुकीयदृष्ट्या दूरदूर होत गेल्या नसत्या.
म्यूटेशने होत नाहीत असा अर्थ
तसा अर्थ निघत नव्हता. किंबहुना म्युटेशनं होत राहतात असा निश्चित अर्थ निघत नव्हता म्हणून तो अधोरेखित केला इतकंच.
मी या दोनमध्ये फरक करत नव्हतो. बाकी प्रतिसाद माहितीपूर्ण आहे. जेनेटिक ड्रिफ्ट आणि बॉटलनेक या महत्त्वाच्या चांगल्या कल्पना समजावून सांगितल्या आहेत.
३. अतिरिक्त वाढलेल्या
म्हणजे? अतिरिक्त वाढलेल्या म्हणजे? संख्येने की गुणांनी? हा मुद्दा नै कळ्ळा!
जरा विस्ताराने सांगाल का?
- ऋ
-------
लव्ह अॅड लेट लव्ह!
संख्येने
संख्येने.
पिढी क (जन्माच्या वेळी संख्या क-जन्मसंख्या, संततिप्राप्तीच्या वेळी संख्या, क-प्रौढसंख्या < क-जन्मसंख्या, मृत्यूमुळे)
->
पिढी ख (जन्माच्या वेळी संख्या ख-जन्मसंख्या, संततिप्राप्तीच्या वेळी संख्या, ख-प्रौढसंख्या < ख-जन्मसंख्या, मृत्यूमुळे)
-> पिढी ग -> पिढी घ ....
डार्विनच्या सिद्धांतामधील ओहरप्रोडक्शन गृहीतक म्हणजे "ख-जन्मसंख्या >> क-प्रौढसंख्या"
डार्विनच्या सिद्धांतामधील नॅचरल सिलेक्शन गृहीतक म्हणजे "ख-प्रौढसंख्या << ख-जन्मसंख्या"
डार्विनच्या सिद्धांतानुसार इन्हेरिटेबल व्हेरिएशन गृहीतक म्हणजे "ख-जन्मसंख्या इतक्या विविध व्यक्तींमध्ये थोडे-थोडे वैविध्य असते, आणि ते वैविध्य तगण्याची संभवनीयता कमीअधिक करते. तगण्याची संभवनीयता कमी असलेले व्यक्ती मरतात, संभवनीयता अधिक असलेले व्यक्ती जगतात, अशा तर्हेने ख-प्रौढसंख्या<<ख-जन्मसंख्या इतके व्यक्ती पुढची पिढी प्रसवण्याकरिता शिल्लक राहातात."
डार्विनच्या सिद्धांताकरिता आवश्यक नाही, पण ठळक नवीन प्रजाती उपजण्याकरिता ख-प्रौढसंख्या ~= क-प्रौढसंख्या .
जर ख-प्रौढसंख्या >> क-प्रौढसंख्या, तर सरासरी-पिढी-क सारखे भरपूर व्यक्ती पिढी-खमध्ये दिसतात, (कारण व्हेरिएशन हे सरासरीच्या दोही-चोहीदिशेला असते. तगणार्यांची संख्या खूप असली, तर फायदेशीर दिशेला व्हेरिएशन असलेले थोडे व्यक्ती निपजले, तरी सरासरी-पिढी-क सारखे बहुतेक व्यक्ती तगतात, आणि तगतात. थोडाफार तोट्याचे व्हेरिएशन असलेले भरपूर व्यक्ती तगतात.
आजकाल काही मानवी समाजांत "ख-जन्मसंख्या >> क-प्रौढसंख्या" हे गृहीतक बाद झालेले आहे.
आणि गेली काही शतके सहस्रके "ख-प्रौढसंख्या << ख-जन्मसंख्या" हे गृहीतक मानवी समाजांत बाद झाले आहे.
त्यामुळे ईषत्-फायदेशीर म्यूटेशने, ईषत्-तोटेशीर म्यूटेशने, न-बदललेली जनुके... सर्वच तगतात. एक प्रकार विशेषकरून मृत्यू पावला, दुसरा प्रकार तगला, तर नव्या पिढीतला मध्यवर्ती सरासरी गुण बदललेला दिसतो. प्रजाती "जुन्या प्रकारापासून नव्या प्रकाराकडे उत्क्रांत होते". सर्वच व्यक्ती तगले, तर मध्यवर्ती गुण "बिगरव्हेरिएशन" असाच राहातो. प्रजातीचा पसारा वाढलेला दिसतो, गुण कमीअधिक प्रमाणात दिसतो, पण सरासरी गुण आदल्या पिढीसारखाच राहातो.
आभार! थोडक्यात माणसाच्या मते
आभार! थोडक्यात माणसाच्या मते - अजाणीवपूर्वक - (काही फुटकळ म्युटेशने सोडल्यास) माणसाला आता उत्क्रांत व्हायची गरज वाटेनाशी झाली आहे हे विधान योग्य व्हावे का?
अन्नसाखळीत किंवा एकूणच शक्ती-साखळीत सर्वात सशक्त किंवा वरच्या स्तरावर पोचलेल्या जीवांची उत्क्रांती थांबते असे म्हणणे योग्य व्हावे का?
- ऋ
-------
लव्ह अॅड लेट लव्ह!
माणसाला आता उत्क्रांत व्हायची
उत्क्रांत व्हायची गरज वाटणं हा दिशाभूल करणारा शब्दप्रयोग आहे. 'जसा बुडबुडा वरती येतो तसतसा बाहेरचा दाब कमी होतो. मग त्याला लहान रहायची गरज वाटेनाशी होते' हे वाक्य जितपत बुडबुड्याचा आकार ठरवण्याच्या प्रक्रियेबाबत दिशाभूल करणारं आहे तितपत.
तसंही नाही. गर्भनिरोधनाची काहीही सामुग्री नसलेल्या शक्तिवान समाजाची कल्पना करून बघा. जर लोकसंख्यावाढ काबूत आली नाही, तर माल्थसचा युक्तिवाद लागू होतो, आणि लोकसंख्या प्रचंड वाढत जाऊ शकते. मग अन्नाचा कितीही पुरवठा असला तरी त्याला पुरून उरणारी तोंडं निर्माण होतात. आणि मग अपुऱ्या स्रोतांसाठी लढा चालूच रहातो. आणि त्यातूनच उत्क्रांतीची प्रक्रियाही चालू रहाते.
+१
+१, असेच.
लेन्स्कीच्या प्रयोगातही जंतूंची पात्रात घातांकवाढ (एक्पोनेन्शिल वाढ) होत असताना उत्क्रांती कुठल्या विवक्षित दिशेने होत नाही. फायदेशीर म्यूटेशने असलेले जंतू जगतात, पण आदले रूप/तोटेशीर म्यूटेशने असलेले जंतू मरतात, त्या परिस्थितीत सिलेक्शनच्या दिशेने उत्क्रांती होते.
होताच येत नाही?
यदृच्छेने बदल होत असल्यास सरड्याला शॅमेलिऑन होण्यास कोण थांबवणार? उत्क्रांतीमधे तो बदल कधी होईल हे फार-तर सांगता येणार नाही(सरड्याची उत्क्रांती थांबली की काय?), पण होताच येत नाही हे फारच deterministic झाले
यदृच्छेने बदल होत असल्यास
'सरडा उत्क्रांत होतो' हा वाक्प्रयोग उत्क्रांतीच्या बाबतीत दिशाभूल करणारा आहे. सरडा हा कर्ता नाही. आणि तो काहीतरी साध्य करण्यासाठी पावलं उचलत नाही. सरडे असतात. त्यांची जनुकं असतात. एखाद्या सरड्यात ती जनुकं बदलतात. त्यांप्रमाणे त्याची नवीन संतती बदलते. ते बदल जर त्या विशिष्ट सरड्यांना उपकारक असले (किमान मारक नसले) तर ते टिकून रहातात. अशा अनेक बदलांच्या बेरजांतून हजारो, लाखो पिढ्यांनी नवीन जन्माला येणारे सरडे हे मूळ सरड्यांपेक्षा खूपच वेगळे झाले की त्यांना नवीन प्रजाती म्हटलं जातं.
'सरड्यांना शॅमेलिऑन होता येत नाही' याचा अर्थ ठरवून, इच्छा करून बदल घडवून आणता येत नाहीत. उत्क्रांती चालूच आहे. याचा अर्थ सगळेच प्राणी बदलतील असं नाही. काही बदल इतके कठीण असतात की ते होण्यापासून कोणी थांबवत नसलं तरी शक्य नसतात. म्हणजे चिंपांझी उत्क्रांत होऊन त्यांना पंख फुटण्याचा मार्ग कदाचित अस्तित्वात असेल, पण तो महाकठीण आहे. उत्क्रांतीच्या बाबतीत प्रत्येक छोटा बदल हा त्या प्रजातीला फायदेशीर असावा लागतो.
उत्क्रांती
ह्यात कठीण काहीच नाही, हीच प्रणाली आहे, फक्त मोठ्या बदलाचा वेग/काळ पुरेशा ज्ञाना-अभावी सांगता येत नाही, त्यामुळे सरडा शॅमेलिऑन होईल की नाही हे काळच ठरवेल पण तो कालपरत्वे आजचा सरडा राहणार नाही हे उत्क्रांतीच्या नियमानुसार नक्की(?).
बदल होईलच असंही सांगता येत
बदल होईलच असंही सांगता येत नाही.
वातावरणात बदल झाले नाहीत, किंवा झालेले बदल सध्याच्या सरड्यांना अपायकारक नसतील तर सरडे आहेत तसेच टिकाव धरू शकतील. बदल होण्यासाठीच मुळात जो बदल (mutation) व्हावा लागतो तो कोणी घडवून आणू शकत नाही.
---
सांगोवांगीच्या गोष्टी म्हणजे विदा नव्हे.
बदल जाणीवपूर्वक कुठलेही
बदल जाणीवपूर्वक कुठलेही जनुक/ऑर्गनिझम् करू शकत नाहीत ह्या संकल्पनेशी मी सहमत आहे हे इथे आधी नमूद करतो.
'य' वर्ष हळू-हळू अनेक छोटे-छोटे बदल झाल्यानंतर जाणवण्यासारखा(धनंजय म्हणतात त्याप्रमाणे चक्षुर्वै निरीक्षण करण्यासारखे) बदल होणे हे उत्क्रांतीच्या व्याख्येचा एक भाग आहे, त्यामुळे तुम्हाला "कोणता बदल होणार नाही" हे अपेक्षित आहे हे मला कळत नाही.
थोडासा व्याख्येचा भाग
नेमके असे नव्हे. म्यूटेशने होतील, हे खरे आहे. म्यूटेशने होण्याचा काहीतरी दर (rate) आहे, हेसुद्धा खरे.
मात्र अनेक बदलांपैकी कही बदल झालेली प्रजा अधिक टिकण्यात (म्हणजेच दर पिढीत खानेसुमारी घेतल्यास त्या बदलाची टक्केवारी अधिक-अधिक होण्यात) पर्यावरणातील दबाव महत्त्वाचा.
जर अमुक अशा म्यूटेशनमुळे पर्यावरणात अधिक किंवा कमी टिकण्याचा काहीच दबाव नसेल, तर त्या म्यूटेशनची टक्केवारी दर पिढीत जवळपास बदलत नाही, खूप कमी राहाते.
अंदाजपंचे म्हणायचे तर दर पिढीत मनुष्याच्या डीएनएच्या ३,००,००,००,००० द्वि-अक्षरांपैकी (बेस-पेअर्स) ३,००० अक्षरे बदललेली असतात. (म्हणजे जी ३,००,००,००,००० आईकडून अंडपीशीकडे निर्यात झाली, त्यांच्यापैकी अपत्यापाशी पोचलेली ~१५०० अक्षरे बदललेली असतात. हाच आकडा बापाच्या शुक्राणूमार्फत आलेल्या डीएनएबाबत. सर्व आकडे अंदाजपंचे.) हे बदल नातवंडांकडे जातील जातील खरे, पण तसेच प्रत्येक कुटुंबातील अपत्यात होणारे बदल त्या-त्या कुटुंबातील नातवंडाकडे जातील.
प्रत्येक कुटुंबात वेगवेगळे बदल झालेले दिसतील. त्यामुळे कुठलेही एक द्वि-अक्षर निवडले (उदाहरणार्थ रंगसूत्र १९ वरील २२३४५८४वे अक्षर) तर जगातील ६ ते १०,००,००,००,००० व्यक्तींपैकी फार म्हणजे फारच कमी टक्क्यांत ते अक्षर "वेगळे" दिसेल. त्यामुळे मनुष्याच्या डीएनए-संदर्भकोशात अक्षराचे "प्रमाण=बहुसंख्य स्पेलिंग" बदलायचा प्रश्न येत नाही.
(म्यूटशनचा असा काही परिणाम असेल की अपत्यसंख्या आणि/वा अपत्यजीवन अधिक होईल, तर मात्र म्यू
टेशनची टक्केवारी खानेसुमारीत दर पिढीला अधिक होईल. मनुष्याच्या डीएनए-संदर्भकोशात अक्षराचे "प्रमाण=बहुसंख्य स्पेलिंग" बदलावे लागेल.) रेफरन्स "खूप" बदलला तर कधीतरी "प्रजाती बदलली" अशी व्याख्या करायला निरीक्षक उद्युक्त होतो. पण जर रेफरन्स बदलला नाही, तर म्यूटेशने झाल्याचे दिसून सुद्धा "प्रजाती कायम राहिली" अशीच व्याख्या निरीक्षक करतो.
जी म्यूटेशने पिढीपासून पुढच्या अपत्याकडे जातात, आणि त्यांच्यामुळे होणारा शारिरिक फरक अपत्यसंख्या कमी/अधिक करत नाही, अशी न्यूट्रल (उदासीन) म्यूटेशने होत राहिली, तरी "रेफरन्स" बदलत नाही. अशा परिस्थितीत वरील उद्धृत वाक्य लागू होत नाही. म्हणजे "अनेक छोटे-छोटे बदल झाले, तरी ते बदल वेगवेगळ्या व्यक्तींमध्ये झालेले असतात. त्यामुळे "खूप बदललेले व्यक्ती असलेला समूह = नवी उपप्रजाती" असे चक्षुर्वै निरीक्षण होत नाही.
(उत्क्रांतीच्या "व्याख्ये"त दोन्ही-तीन्ही महत्त्वाचे, कुठलेही एक गाळता येत नाही : (१) म्यूटेशन आणि (२) सिलेक्शन प्रेशर = [२क] जन्मदर>प्रजोत्पादन-वयापर्यंत-जिवंतदर [२ख] जीवन-मृत्यू ठरवणारी पर्यावरणातली परिस्थिती "दबाव" निर्माण करण्याइतपत काळ चालू राहिली पाहिजे, म्हणजे परिस्थितीचा कालावधी>>पिढीचा कालावधी)
अर्थात पर्यावरण आणि प्रजोत्पादनावरचा दबाव मोठ्या कालावधीत भविष्यातही बदलत राहाण्याची शक्यताच मला अधिक दिसते (ऐतिहासिक बदलांवरून असे वाटते.) त्यामुळे दोन्ही-तिन्ही कलमे बहुधा लागू होतील. खूप कालावधी वाट बघितली तर ठळक बदल दिसतील असा माझा कयास/भाकित आहे. परंतु हे भाकित "भविष्यातही पर्यावरण बदलत राहील" या गृहीतकावरून आहे, व्याख्येवरून नाही. माझे गृहीतक चुकलेले असले तर माझे भाकितही चुकेल, पण व्याख्येस (तेवढ्यावरून) बाधा पोचणार नाही.
पर्यावरणाची पुरेशी उपलब्धता
सर्वच नियमात काही चलपदे/गृहितके असतात, नियमांची निरीक्षणे/निष्कर्ष पडताळण्यासाठी त्या चलपदांच्या किमती/मूल्ये पुरेशा/योग्य असाव्या लागतील म्हणजेच नियम विषयास(इथे सजीवास) लागू होतो हे पडताळण्यासाठी योग्य ती गृहितके व मुल्ये असणे गरजेचे आहे. चलपदांच्या पुरेशा मूल्यांअभावी नियमास बाधा येणार नाही, पण मूल्यांबद्दल असलेल्या अपूर्या ज्ञानामुळे नियम पूर्णपणे विषयास लागू होतो अथवा नाही हे ठरवणे गैर ठरेल.
उत्क्रांतीच्या नियमांत विषद केलेल्या परिस्थितीच्या/पर्यावरणाच्या पुरेशा उपलब्धतेत चक्षुर्वै निरीक्षण शक्य आहे, जर परिस्थिती उपलब्ध झाली नाही तर उत्क्रांतीचा नियम योग्य असूनही सजीवांस पुर्णपणे लागू होतो हे सिद्ध करणे शक्य होणार नाही. पण तुमच्याप्रमाणेच मलाही पर्यावरण आणि प्रजोत्पादनावरचा दबाव मोठ्या कालावधीत भविष्यातही बदलत राहाण्याची शक्यताच अधिक दिसते.
अत्यंत रोचक
लेखमालेच्या पहिल्या भागावर ओझरती नजर टाकली तेव्हाच ती फर रोचक असणार आणि म्हणून निवांत वाचावी लागणार हे लक्षात आलं होतं. मध्यंतरी कार्यबाहुल्यामुळे बाजूला ठेवलेल्या या लेखमालेतले पाचही भाग आज एकामागे एक वाचून काढले. सर्वच भाग अतिशाय माहितीपूर्ण असले तरी समजायला तेवढेच सोपे आहेत. सोबतची चित्रे आकलनास पूरक आहेत.
करोडो-अब्जो वर्षांपासून होत आलेली सजीवांची उत्क्रांती हा अभ्यासाचा नसला तरी आवडीचा विषय आहे. पुढील भागांची वाट बघतेय.
==================================
इथे वेडं असण्याचे अनेक फायदे आहेत,
शहाण्यांसाठी जगण्याचे काटेकोर कायदे आहेत...
रोचक विषय आणि उत्कंठावर्धक लेखन
या भागापासून लेखमालिकेने वेग धरला आहे.
@राजेश घासकडवी, धनंजय - माणसाने निसर्गात केलेल्या वेगवान बदलांमुळे सजीवांच्या उत्क्रांतीवर काय परिणाम होत आहे तेही थोडक्यात सांगावे.
+१
+१ उत्सुकता आहे
माझा अंदाजः अजिबात परिणाम होत नाही. माणुस या चक्रापुढे एक यःकश्चित प्राणी आहे. स्वतःचा अहंगंड सुखावण्यासाठी आपण निसर्गावर फर्फार वगैरे परिणाम घडवतो असा विचार करणे त्याला आवडते
- ऋ
-------
लव्ह अॅड लेट लव्ह!
सर्वात मोठे फरक म्हणजे पाळीव प्राणी व वनस्पती
मनुष्यांनी केलेल्या प्रगतीमुळे जो निवड-दबाव (सिलेक्शन प्रेशर) निर्माण झाला, त्यातून जी उत्क्रांती झाली त्याचे ठळक उदाहरण म्हणजे पाळीव प्राणी आणि शेतकी-वनस्पती.
गुरे, कुत्री वगैरे प्राणी -- उदाहरणे स्पष्टच आहेत.
तांदूळ गहू वगैरे वनस्पती. खरे तर गहू वगैरे वनस्पतींमध्ये एक जुने म्यूटेशन आहे, ते जंगली गवतांकरिता घातक होते. जंगली गवतांच्या बियांची कणिसे पिकल्यावर आपोआप फुटतात आणि कणीस फुटता-फुटता बिया उडतात. त्यानंतर वार्यावर अधिक दूर जाऊ शकतात. शेतकर्यांना मात्र न-फुटणार्या कणसांमुळे कापणी करून बिया जमवणे सोयीचे होते. न-फुटणार्या कणसांच्या प्रजातीच्या बिया शेतकरी गोळा करतात आणि रुजवतात. (हा तपशील जॅरेड डायमंडच्या "गन्स जर्म्स अँड स्टील" पुस्तकातील आहे.)
बहुधा विसुनानांना मनुष्यांना अनपेक्षित किंवा नको असलेला निवड-दबाव आणि उत्क्रांतीबद्दल विचारायचे असेल. प्रतिजैविकांच्या (अँटिबायोटिक्सच्या) दबावामुळे उद्भवलेले प्रतिजैविक-प्रतिकारी (अँटिबायोटिक रेझिस्टंट) जंतू, हे त्यातल्या त्यात स्पष्ट उदाहरण पटकन आठवते. मनुष्यांच्या वस्तीत राहून गुजराण करणारे बिगर-पाळीव प्राणी म्हणजे उंदीर वगैरे. यांच्या मनुष्यांशी संबंधित उपप्रजातींचा उद्भवसुद्धा येथे धरता येईल.
जागतिक तापमान बदलामुळे होत असलेले काही परिणाम येथे दिलेले आहेत. (परंतु काळाचे प्रमाण कमी असल्यामुळे "नवीन प्रजाती"पेक्षा प्रजातीतील दुय्यम उपप्रकाराची सद्दी = होऊ घातलेली नवी प्रजाती, अशी उदाहरणे दिसतील.)
@ऋषिकेश : निसर्गावर थोडा परिणाम झाला किंवा फार परिणाम झाला याबाबत अंदाज लावण्याकरिता मानदंड काय आहे? "फुले-असलेल्या वनस्पतींचा उद्भव आणि बिगर-फुलणार्या झाडांची पिछेहाट" या मानदंडापुढे "किंव गांडुळांमुळे बदललेले वनस्पतिविश्व" या मानदंडापुढे मनुष्यांमुळे घडलेले बदल यःकश्चित वाटतात. परंतु "सिंह" प्रजातीने किंवा "गेंडा" प्रजातीने घडवलेले निवड-दबाव या मानदंडांपुढे मनुष्याने घडवलेले बदल खूपच अधिक वाटतात. तुलना करण्याचा हेतू ठाऊक असल्यास योग्य तो मानदंड निवडता येईल.
उदाहरणार्थ "पर्यावरणाच्या संरक्षणाकरिता कायदे करावे की नाही" या चर्चेकरिता "फुलणार्या झाडांचा उद्भव होण्याइतका प्रचंड परिणाम होईपर्यंत असे कायदे करायची गरज नाही" असा मानदंड ठीक वाटत नाही. परंतु "पृथ्वीच्या इतिहास" चर्चेत तो मानदंड योग्य वाटतो.
धन्यवाद
धनंजय, अनेक धन्यवाद. तुम्ही मला अपेक्षित दोन्ही शक्यता विचारात घेतलेल्या आहेत. हा विषय आणखी थोडा विस्तारीत करून ’थेट मानवी हस्तक्षेप’ सोडून(म्हणजे पाळीव प्राणी/वनस्पती,संकरीत आणि जनुक बदल केलेले बीबियाणे/प्राणी, आणि प्रतिजैविके इ.) त्याबाहेरच्या जैविक वर्तुळात कोणत्या सजीवात कोणते बदल आपोआप दृग्गोचर झाले यावरही चर्चा करावी.
थेट हस्तक्षेप नाही - उदाहरणे देता येतील का?
कृषीला थेट हस्तक्षेप म्हटले, तर कृषीमुळे आणि नगर-संस्कृतीमुळे (बिगर-पाळीव) उंदरांची उत्क्रांती विस्ताराकरिता बाद होते. ("थेट हस्तक्षेप" असे म्हटले नाही, तर हे उदाहरण धरता येईल.) पण बाद केल्यास कुठल्या परिणामांचा विस्तार करावा असा विचार करतो आहे.
मनुष्यांची कृती पण थेट हस्तक्षेप नाही, अशी काही उदाहरणे देता येतील का? मग त्या कृतींचा अनुषंगिक परिणाम कुठल्या प्रजातींवर होतो, तो विचार करता येईल.
"पर्यावरणाच्या संरक्षणाकरिता
सहमत आहे. पटले.
मी अनेक शक्यता विचारात न घेता माझा अंदाज/ढोबळ मत तयार केले आहे हे (कितव्यांदातरी ) जाणवले. पुन्हा शुन्यापाशी येऊन थांबतो. यावर विस्ताराने चर्चा व्हायला हवी या विसुनाना आणि अन्यांच्या मताशी सहमती आहेच.
- ऋ
-------
लव्ह अॅड लेट लव्ह!
+१००
मीही हे वाचायला उत्सुक आहे.
शिवाय मध्यंतरी मिपावर माझ्या एका लेखावर चर्चा करताना गेल्या दहा हजार वर्षात माणसाचा Phenotype बदलला आहे असे मी म्हणून गेलो. त्यात अर्थातच मला "products of behavior" हा भाग अपेक्षित होता. हा भाग Phenotypeचा अतिअतिअतिअतिसूक्ष्म भाग आहे असे एका तज्ज्ञ आयडीने माझ्या निदर्शनास आणून दिले. कितीही सूक्ष्म भाग असला तरी, Pre आणि Post Civilization माणसाचा Phenotype बदलला आहे असे म्हणू शकतो का?
माणसाच्या सरासरी जननदरात, शरीराच्या ठेवणीत (उंची, जबड्याची ठेवण) वगैरे शेती करायला लागल्यापासून फरक पडला असल्याचे पुरावे आहेत; ते ही या Phenotypeच्या बदलात धरता येतील का?
पोट; अपेंडिक्स्....कच्ची पाने पचवता न येणे
पोट; अपेंडिक्स्....कच्ची पाने (व कच्चे मांसही?) पचवता न येणे. शिजवलेलं खावं लागणे.(आणि फळे)
हातातील कौशल्य; अचूकता वाढलेली असणे.
अशा सर्व गोष्टींबद्दल वरचा प्रतिसाद आहे का?
--मनोबा
.
संगति जयाच्या खेळलो मी सदाहि | हाकेस तो आता ओ देत नाही
.
memories....often the marks people leave are scars
रोचक लेखमाला!
सगळे लेख आत्ता वाचून काढले. पुढच्या भागाची वाट बघतोय.
मी पण
मी पण सगळे लेख आत्ता एकत्र वाचून काढले. निवांत बसून प्रतिक्रिया वाचाव्या लागतील त्या पण बऱ्याच विन्त्रेष्टिंग दिसत आहेत