એ પ્રાણીઓ જે જીવલેણ ઝેરને પણ પચાવી જાણે અને મૃત્યુને નજીક ન આવવા દે

આ 10 સાપોએ મુશ્કેલ પરિસ્થિતિનો સામનો કરવો પડ્યો છે.

કોલંબિયાના એમેઝોનમાંથી એકત્રિત કરવામાં આવેલા આ સાપ ઘણા દિવસ સુધી કેદમાં ભૂખ્યા રહ્યા હતા. પછી તેમને તેમનો અત્યંત અપ્રિય શિકાર – ત્રણ પટ્ટાવાળા ઝેરી ડાર્ટ દેડકાં અમેરેગા ટ્રિવિટાટા મળ્યાં હતાં.

આ દેડકાંની ચામડીમાં હિસ્ટ્રિઓનિકોટૉક્સિન, પ્યુમિલિઓટૉક્સિન અને ડેકાહાઇડ્રોક્વિનૉલાઇન્સ જેવાં જીવલેણ ઝેર હોય છે, જે આવશ્યક કોષ પ્રોટીનમાં અવરોધ સર્જે છે.

છ રૉયલ ગ્રાઉન્ડ સાપે (એરિથ્રોલેમ્પ્રસ રેજીની) ભૂખ્યા રહેવાનું પસંદ કર્યું હતું, પણ અન્ય ચાર બહાદુરી દેખાડવા સરકતા આગળ ધપ્યા હતા, પરંતુ તેમનું ભોજન ગળતાં પહેલાં તેમણે દેડકાંને જમીન પર ઘસડ્યાં હતાં.

બર્કલેસ્થિત કૅલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટીના જાણીતા જીવવિજ્ઞાની વેલેરિયા રામિરેઝ કાસ્ટાનેડા અને તેમના સાથીઓએ નોંધ્યું હતું કે કેટલાંક પક્ષીઓ આવી જ રીતે તેમના શિકારને ઘસડીને આવી જ રીતે ઝેર કાઢી નાખે છે. વેલેરિયા અને તેમના સાથીઓએ આ પ્રયોગ હાથ ધર્યો હતો.

ઝેરને પણ પચાવવાની ક્ષમતા

જે ચાર સાપ ઝેરી દેડકાં ગળી ગયા હતા એ પૈકીના ત્રણ બચી ગયા હતા, જે સૂચવે છે કે તેમનું શરીર શિકારમાં બાકી રહેલાં ઝેરી તત્ત્વને સંભાળવામાં સક્ષમ હતું.

જીવંત પ્રાણીઓ એકમેકને મારવા માટે લાખો વર્ષોથી ઘાતક પરમાણુઓનો (મૉલેક્યુલ્સ) ઉપયોગ કરી રહ્યાં છે. પહેલાં સુક્ષ્મ જીવાણુઓ (માઇક્રોબ્સ) આવ્યા હતા, જે રસાયણોનો ઉપયોગ પ્રતિસ્પર્ધીઓને દૂર કરવા અથવા જે યજમાન કોષો પર પ્રતિસ્પર્ધીઓ હુમલો કરે, તેમના પર વળતો હુમલો કરવા માટે કરતા હતા.

પછી પ્રાણીઓ શિકારને મારવા અથવા શિકારીઓ ભગાડવા માટે કે છોડવાઓએ શાકાહારીઓ સામે રક્ષણ માટે આવું કર્યું. તેના પ્રતિભાવમાં ઘણાં પ્રાણીઓએ વિષાક્ત પદાર્થથી બચવાની રીતો વિકસાવી છે. ક્યારેક તેઓ તેમના વિરોધીઓ સામે ઉપયોગ કરવા તેનો સંગ્રહ પણ કરે છે.

વિજ્ઞાનીઓએ આ ક્રિયેટિવ ઍન્ટિટૉક્સિન સંરક્ષણને સમજવાનું શરૂ કર્યું છે અને પરિણામે લોકોમાં વિષાક્તતાના બહેતર ઉપચારને પારખી શકાશે એવી તેમને આશા છે.

કૅલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટી, બર્કલેનાં વિકાસવાદી જીવવિજ્ઞાની રેબેકા ટાર્વિને સાપ સંબંધી પ્રયોગો પર નજર રાખવામાં મદદ કરી હતી અને 2023ના ઍન્યુઅલ રિવ્યૂ ઑફ ઇકૉલૉજીમાં આવી વ્યૂહરચના વિશે લેખ લખ્યો હતો.

રેબેકા જણાવે છે કે મૂળભૂત રીતે તેઓ એક એવી શક્તિ બાબતે પાઠ ભણી રહ્યા છે, જેણે જૈવિક સમુદાયોને આકાર આપવામાં ચુપચાપ મદદ કરી છે.

રેબેકા ટાર્વિન કહે છે, "માત્ર એક મિલીગ્રામ કમ્પાઉન્ડ ઇકૉસિસ્ટમના તમામ ઇન્ટરઍક્શન્સને બદલી શકે છે."

ખુદને ઝેરીલા થવાથી બચાવવા પોતાના શરીરની પુનર્રચના કરી

પ્રજાતિઓ અનેક રીતે વિષાક્ત થઈ જતી હોય છે. કેટલીક પ્રજાતિઓ પોતે વિષાક્ત પદાર્થ બનાવતી હોય છે.

દાખલા તરીકે, બુલોનિડ ટોડ, કાર્ડિયક ગ્લાઇકૉસાઇડ નામના મૉલેક્યુલ્સ ઉત્પન્ન કરતા હોય છે. આ મૉલેક્યુલ્સ સોડિયમ-પોટેશિયમ પમ્પ કોષોમાં આયનોની અવરજવર અટકાવે છે. કોષોનું દ્રવ્યમાન જાળવી રાખવા, માંસપેશીઓને સંકોચાતી અટકાવવા અને નર્વ ઇમ્પલ્સના સંચરણ માટે આ અવરજવર મહત્ત્વપૂર્ણ છે.

અન્ય પ્રાણીઓ તેમના શરીરમાં વિષાક્ત પદાર્થ પેદા કરતા બૅક્ટેરિયા રાખે છે. પફરફિશના કિસ્સામાં પણ આવું જ છે. એ ટેટ્રોડોટૉક્સિનયુક્ત માંસ ખાય તો એ તેના માટે ઘાતક સાબિત થઈ શકે છે.

બીજી અનેક અન્ય પ્રજાતિઓ તેમના વિષાક્ત પદાર્થ આહારના માધ્યમથી પ્રાપ્ત કરે છે. દાખલા તરીકે, ઝેરી દેડકાં. આવાં દેડકાં વિષાક્ત પદાર્થયુક્ત જીવજંતુઓ ખાય છે. આ દેડકાંમાં એવી પ્રજાતિનો પણ સમાવેશ થાય છે, જે જમીન પર રહેતા સાપો ખાઈ ગયા હતા.

કેટલાંક પ્રાણીઓ વિષાક્ત બનવા માટે વિકસિત થયાં એ સાથે તેમણે ખુદને ઝેરીલા થવાથી બચાવવા માટે પોતાના શરીરની પુનર્રચના કરી. તેઓ જેને ખાય છે એ જીવો સાથે પણ આવું થયું.

આ અનુકૂલનનો સૌથી સારો અભ્યાસ એ પ્રોટીન્સમાં પરિવર્તન સાથે જોડાયેલો છે, જે સામાન્ય રીતે વિષાક્ત પદાર્થો દ્વારા નિષ્ક્રિય કરી દેવામાં આવે છે. એ કારણે તેઓ પ્રતિરોધી બની જાય છે.

દાખલા તરીકે, ગ્લાઇકૉસાઇડથી ભરપૂર મિલ્કવીડ છોડ પર વિકસતા અને તેનો આહાર કરતા જંતુઓએ એવા સોડિયમ-પોટેશિયમ પમ્પ વિકસાવી લીધા છે, જેને ગ્લાઇકૉસાઇડ બાંધી શકતું નથી.

જોકે, જર્મનીની હૅમ્બર્ગ યુનિવર્સિટીનાં મૉલેક્યુલર બાયૉલૉજિસ્ટ સુસાન ડોબલર જણાવે છે કે કોઈ મહત્ત્વપૂર્ણ મૉલેક્યુલમાંનો ફેરફાર કોઈ જીવ માટે જટિલતા સર્જી શકે છે. મિલ્કવીડના બીજનો આહાર કરતાં મિલ્કવીડ બગ વિશેના તેમના સંશોધનમાં સુસાન ડોબલરને જાણવા મળ્યું હતું કે પમ્પ જેટલો ગ્લાઇકૉસાઇડ પ્રતિરોધક હોય એટલી જ તેની કાર્યક્ષમતા ઓછી હોય છે. વળી નર્વ સેલ્સમાં પણ એક સમસ્યા છે. તેમાં પમ્પ વિશેષ મહત્ત્વનો હોય છે.

જંતુઓ આ સમસ્યાનો સામનો કરવાની રીત વિકસાવી લીધી હોય એવું લાગે છે. ડોબલર અને તેમના સહયોગીઓએ જંતુ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા પમ્પની ત્રણ આવૃત્તિમાંના વિષ પ્રતિરોધનું અધ્યયન 2023માં કર્યું હતું.

તેમને જાણવા મળ્યું હતું કે મગજમાંનો સૌથી વધુ કાર્યશીલ પમ્પ ઝેર પ્રત્યે વધારે સંવેદનશીલ હોય છે. ડોબલર જણાવે છે કે મિલ્કવીડ જંતુએ મગજને ગ્લાઇકૉસાઇડથી બચાવવા માટે અન્ય રીતો વિકસાવી હશે.

ડોબલરને શંકા છે કે તેમાં એબીસીબી ટ્રાન્સપૉર્ટર નામનું પ્રોટીન સામેલ છે. તે સેલ મૅમ્બ્રેનમાં હોય છે અને અપશિષ્ટ તથા અન્ય અવાંછિત પદાર્થોને કોષમાંથી બહાર કાઢે છે.

હોક મોથ નામના કેટલાક જંતુ કોષોમાંથી કાર્ડિયક ગ્લાઇકૉસાઇડ્સને બહાર કાઢવા માટે તેમના નર્વ ટિસ્યૂઝની આજુબાજુમાંના એબીસીબી ટ્રાન્સપૉર્ટર પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરતાં હોવાનું ડોબલરના ધ્યાનમાં આવ્યું હતું. મિલ્કવીડ બગ પણ આવું કરતા હોય તે શક્ય છે.

અનેક કીટકોનાં આંતરડાંના મૅમ્બ્રેન્સમાં એબીસીબી ટ્રાન્સપૉર્ટર્સ હોવાની પરિકલ્પનાનું પરીક્ષણ પણ ડોબલર કરી રહ્યાં છે. તે એબીસીબી ટ્રાન્સપૉર્ટર્સ વિષાક્ત પદાર્થોને શરીરમાં પ્રવેશતા રોકે છે.

આ વાત ચમકદાર રેડ ઓનિયન બીટલના ઉદાહરણ પરથી સમજી શકાય. રેડ ઓનિયન બીટલ ગ્લાયકૉસાઇડથી ભરપૂર લિલીનો આહાર કરે છે. તેને વિષાક્ત પદાર્થોની પરવા હોતી નથી અને માત્ર તેને જ બહાર કાઢી નાખે છે. ડોબલરે 2023માં જણાવ્યું હતું કે મળમાં શિકારી કીડીઓને ભગાડવાનો લાભ હોય છે.

રૉયલ ગ્રાઉન્ડ સાપ માટે લીવર મહત્ત્વપૂર્ણ હોય એવું લાગે છે. કોશિકા સંવર્ધન પ્રયોગોથી ટાર્વિનની ટીમને એ વાતના પુરાવા મળ્યા છે કે સાપના યકૃત અર્કમાં એવું કંઈક હોય છે, જે ત્રણ પટ્ટાવાળી ઝેરી ડાર્ટ દેડકાંમાંના ઝેરી પદાર્થથી તેમને બચાવે છે.

ટીમનું અનુમાન છે કે સાપમાં એવા ઍન્ઝાઇમ્સ હોય છે, જે ઘાતક પદાર્થોને બિનઝેરી સ્વરૂપમાં બદલી નાખે છે - માનવ શરીર દારૂ અને નિકોટીન સાથે કરે છે એવી જ રીતે.

વિષાક્ત પદાર્થો સાથે ચોંટી જતું હોય અને તેને તેના લક્ષ્ય સાથે જોડવામાં અસમર્થ બનાવી દેતું હોય, સ્પોન્જની માફક ચૂસી લેતું હોય એવું પ્રોટીન સાપના લીવરમાં હોવું જોઈએ. કેટલાંક દેડકાંના લોહીમાંથી વિજ્ઞાનીઓને આવા ટૉક્સિન સ્પોન્જ પ્રોટીન્સ મળી આવ્યાં છે. આ પ્રોટીન્સ તેમને આહારમાંથી મળતા ઘાતક સેક્સીટૉક્સિન અને ઍલ્કલોઇડ વિષાક્ત પદાર્થનો સામનો કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે.

સાપ સામે ખિસકોલીની 'દીવાલ'

કૅલિફોર્નિયાની ખિસકોલીઓ રેટલસ્નેકના ઝેર સામે પોતાનો બચાવ કરવા માટે સમાન યુક્તિનો ઉપયોગ કરતી હોય એવું લાગે છે. રેટલસ્નેકનું ઝેર રક્તવાહિનીઓની વોલ્સનો નાશ કરે છે, લોહીને ગંઠાતું અટકાવે છે અને બીજું ઘણું બધું કરે છે.

ગ્રાઉન્ડ સ્ક્વિરલ નામની આ ખિસકોલીઓના લોહીમાં એવું પ્રોટીન હોય છે, જે આ પૈકીનાં કેટલાંક ઝેરને અવરોધે છે.

જેમ કે, રેટલસ્નેક તેની વિશેષ ઝેર ગ્રંથિમાંથી નીકળતા ઝેરથી બચવા માટે પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે. સાપની વસ્તીમાં ઝેરની સંરચના અલગ-અલગ હોય છે અને મિશિગન યુનિવર્સિટીના વિકાસવાદી જીવવિજ્ઞાની મેથ્યુ હોલ્ડિંગ પાસે એ વાતનો પુરાવો છે કે ગ્રાઉન્ડ સ્ક્વિરલ્સનું ઝેર પ્રતિરોધક મિશ્રણ સ્થાનિક સાપો માટે બનાવવામાં આવ્યું છે.

આવા બચાવ બુલેટપ્રૂફ હોતા નથી. હોલ્ડિંગ જણાવે છે કે રેટલસ્નેક્સ ખિસકોલીઓને ફસાવવા માટે નવું ઝેર સતત વિકસિત કરતા હોય છે અને રેટલસ્નેકને પૂરતા પ્રમાણમાં તેનું પોતાનું ઝેર આપવામાં આવે તો તે પણ મરી જાય.

પ્રાણીઓ અને પ્રતિરોધી પ્રાણીઓ પણ પહેલાં બચાવ માટે ઝેરથી બચવાના પ્રયાસ કરતા હોય છે તેનું કારણ આ છે. તેથી પોતાના શિકારનો આહાર કરતાં પહેલાં તેને જમીન પર ઘસડવાનું ગ્રાઉન્ડ સ્નેક્સનું વર્તન અને માત્ર પેટની ત્વચા તથા આંતરિક અંગોનો આહાર કરવાનું કેટલાક કાચબાઓનું વર્તન ઝેરથી બચવાના હેતુસરનું હોય છે.

મૉનાર્ક કૅટરપિલર જેવા કિટક, જે કાર્ડિયક ગ્લાઇકૉસાઇડ્સ પ્રતિરોધી હોય છે તે પણ, છોડમાં ઘૂસતા પહેલાં તેનું ઝેરી તત્ત્વ બહાર કાઢવા માટે મિલ્કવીડ પ્લાન્ટ્સની શીરાઓને કોતરી નાખે છે.

પોતે જે ઝેરી રસાયણોનો આહાર કરે છે તેનો સલામત રીતે સંગ્રહ કરવાની રીતો પણ ઘણા પ્રાણીઓ શોધી લે છે. સંઘરેલા ઝેરી રસાયણોનો ઉપયોગ તેઓ તેમના ઉદ્દેશો માટે કરે છે.

દાખલા તરીકે, ઇન્દ્રધનુષી ડોગબેન બીટલ તેના યજમાન છોડવાઓમાંથી કાર્ડિયક ગ્લાઇકૉસાઇટ્સ પ્રાપ્ત કરે છે અને પછી એબીસીબી ટ્રાન્સપૉર્ટર્સના માધ્યમથી તેને પોતાની પીઠ પર લઈ જાય છે.

ડોબલર કહે છે, "તમે આ બીટલ્સને હેરાન કરો ત્યારે તેમના શરીરની સપાટી પર એલીટ્રાના નાનાં ટીપાં જોવા મળે છે."

આ રીતે વિષગ્રહણ કરીને કેટલાક જંતુઓ જીવંત રહેવા માટે તેમના યજનામ છોડ પર નિર્ભર થઈ જાય છે. મૉનાર્ક બટરફ્લાય અને મિલ્કવીડ પ્લાન્ટ વચ્ચેનો સંબંધ તેનું એક મુખ્ય ઉદાહરણ છે. આવા સંબંધની પહોંચ કેટલી લાંબી હોય છે તેનું પણ એ ઉદાહરણ છે.

કૅલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટી, બર્કલેના વિકાસવાદી જીવવિજ્ઞાની તથા જેનેટિસિસ્ટ નોઆ વ્હાઇટમૅન અને તેમના સહયોગીઓએ 2021ના એક અભ્યાસમાં ચાર એવા જીવની ઓળખ કરી હતી, જે કાર્ડિયક ગ્લાઇકૉસાઇડ્સને સહન કરવા માટે વિકસ્યાં છે, એ કારણે મૉનાર્કનો આહાર કરી શકે છે. એમાંથી એક છે બ્લેક-હેડેડ ગ્રોસબીક.

આ પક્ષી મૅક્સિકોના પહાડી દેવદારનાં જંગલોમાં મૉનાર્કનો આહાર કરે છે. શિયાળામાં અહીંથી પતંગિયાં દક્ષિણ તરફ પ્રયાણ કરે છે.

વ્હાઇટમૅન કહે છે, જરા વિચારો. ઓન્ટારિયો પ્રેઇરી પર મિલ્કવીડ પ્લાન્ટમાં એકઠા થયેલા ઝેરે પક્ષીના જીવવિજ્ઞાનને આકાર આપવામાં એટલા માટે મદદ કરી છે, જેથી તે હજારો માઈલ દૂર આવેલા જંગલમાં સુરક્ષિત રીતે ભોજન કરી શકે. "તે અદભુત છે," એવું કહેતાં વ્હાઇટમૅન ઉમેરે છે, "આ એક નાના અણુએ કરેલી સફર અને ઉત્ક્રાંતિ પરનો તેનો પ્રભાવ છે."

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન