చార్లెస్ డార్విన్: జీవ పరిణామ సిద్ధాంతకర్త 150 ఏళ్ల కిందట తన స్నేహితునికి రాసిన లేఖలో ఏముంది?

జీవ శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ డార్విన్ తన స్నేహితునికి రాసిన ఉత్తరాలలో జీవ పరిణామ సిద్ధాంతం గురించి రాశారు. ఆ సిద్ధాంతం నిజమే అయి ఉంటుందన్నది ఒక్కటే కాదు, ఆయన తన కాలానికి వందేళ్లు ముందుకు వెళ్లి దాన్ని రాశారు.

చార్లెస్ డార్విన్‌కు చాలా మంచి ఆలోచనలు ఉండేవి. అందులో ఆయన ప్రతిపాదించిన సహజ జీవ పరిణామక్రమం అన్నిట్లోకెల్లా బాగా ప్రాముఖ్యం చెందింది. భూమి మీద జీవం ఉనికి గురించి ఆయన సిద్ధాంతాలు వివరిస్తాయి. కానీ, ఆయన మరిన్ని ప్రశ్నల గురించి కూడా ఆలోచించారు. అసలు భూమి మీద జీవం ఎలా పుట్టిందో అనే విషయాన్ని వివరిస్తూ ఆయన స్నేహితునికి ఒక ఉత్తరం రాశారు. 150 సంవత్సరాల తర్వాత ఆ లేఖను చూస్తే ఆయన చాలా ముందు చూపుతో దానిని రాసారని అర్ధం అవుతోంది. అది నేడొక ప్రవచనంలా కనిపిస్తోంది.

అందరూ భావిస్తున్నట్లుగా జీవ పరిణామ క్రమాన్ని తొలి సారి వివరించినది డార్విన్ కాదు. కాలానుగుణంగా జంతు జాతులు మారతాయనే సిద్ధాంతాన్ని1800 లోనే చర్చించారు. ఉదాహరణకు ప్రస్తుత కాలంలో మనుగడలో ఉన్న జిరాఫీలకు వాటి పూర్వీకుల కంటే పొడవైన మెడలు ఉన్నాయి.

అయితే, డార్విన్ ఈ పరిణామ క్రమానికి 'సహజ ఎంపిక' అనే ఒక పద్ధతి ఉందనే విషయాన్ని విశదీకరించారు. ఒక జాతిలో జంతువులు ఆహారం, ఆశ్రయం, పునరుత్పత్తి కోసం ఒక దానితో ఒకటి పోటీ పడుతూ ఉండేటప్పుడు కేవలం అప్పటి వాతావరణ పరిస్థితులను తట్టుకుని నిలబడిగలిగే శక్తిమంతమైన జీవులు మాత్రమే పునరుత్పత్తి చేయగలిగే శక్తిని సంపాదించేవి. అలాగే వాటి ఉత్తమ లక్షణాలు తరువాత తరానికి అందించడం జరిగేది. ఇవి సాధారణ లక్షణాలుగా స్థిరపడిపోయేవి. జిరాఫీలకు పొడవైన మెడలు ఉండటం వాటికి ఉపయోగకరంగా అనిపిస్తే వాటికి తగినంత పరిమాణంలో ఉండే మెడ ఉండే విధంగా తయారు అయ్యేవరకు వాటి జాతి రకాలు విస్తరించేవి. డార్విన్ ఈ సిద్ధాంతాన్ని 1859లో జీవ జాతుల పుట్టుక గురించి రాసుకున్న స్వీయ రచనలో రాశారు.

ఈ జీవ పరిణామ క్రమంలో జీవం ఎలా పుట్టిందో అనే అంశం కూడా అంతర్లీనంగా పొందుపర్చి ఉంది. ఈ పరిణామ క్రమాన్ని నిశితంగా పరిశీలిస్తే రక రకాల జాతులు ఒకే పూర్వీకుల సంతతి నుంచి పుట్టిన దూరపు బంధువులని అర్ధమవుతుంది. ఉదాహరణకు చింపాంజీలను మనిషికి దగ్గరగా ఉండే బంధువులుగా చెప్పుకోవచ్చు. మనుషులందరికీ పూర్వీకులుగా చెప్పుకునే ఈ జాతి 70 లక్షల సంవత్సరాల నుంచి జీవించి ఉంది.

అలాగే ఈ భూమి మీద ఉన్న ప్రతి జీవి ఒకే తరహా పూర్వీకుల జనాభా నుంచి ఉద్భవించినవే. ఈ భూమి ఆవిర్భవించినప్పుడు 350 కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం బ్రతికిన లూకాను ప్రపంచమంతటికీ పూర్వీక జీవిగా చెబుతారు.

అయితే జీవ పరిణామ క్రమ సిద్ధాంతం భూమి మీద జీవం పుట్టిన విధానాన్ని వివరించదు. ఇది కేవలం జీవం ఎలా పరిణామం చెందుతుందో వివరిస్తుంది.

జీవం ఎలా పుట్టింది?

1950ల వరకు భూమి పై జీవం ఎలా పుట్టిందో అనే అంశం పై పరిశోధనలు జరగలేదు. కానీ, అప్పటికే చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు జీవం మహా సముద్రాలలో పుట్టిందని అంచనా వేశారు.

కొత్తగా పుట్టిన భూమి మీద ఏర్పడిన కార్బన్ ఆధారిత రసాయనాలు సముద్రంలో కలిసి కరిగిపోయాయని అవే నెమ్మదిగా "ప్రి మోర్డియల్ సూప్" (ఆదిమ కాలం నాటి ద్రవం)గా గడ్డ కట్టి కేంద్రీకృతమయ్యాయని అంటారు. ఈ సిద్ధాంతాన్ని 1920లలో అలెగ్జాండర్ ఒపారిన్ అనే రష్యాకి చెందిన జీవ శాస్త్రవేత్త ప్రతిపాదించారు.

ఆదిమ కాలం నాటి సముద్ర వాతావరణంలో ప్రొటీన్ల తయారీకి ఉపయోగ పడే అమినో యాసిడ్లు తయారవుతాయని 1953లో స్టాన్లీ మిల్లర్ అనే అమెరికా విద్యార్థి ప్రదర్శించారు.

సముద్రంలో జీవం ఉద్భవించిందనే ఆలోచన చాలా దశాబ్దాల పాటు ఊగిసలాడింది. కానీ, దీంతో ఒక సమస్య ఉంది. సముద్రాలు చాలా భారీ సంపదలు. ఈ కార్బన్ ఆధారిత రసాయనాలు కొన్ని సంవత్సరాల పాటు నీళ్ళల్లో తేలుతాయి కానీ అవి చాలా ఎక్కువ పరిమాణాలలో తయారయితే తప్ప అవి ఒకదానితో ఒకటి కలిసే అవకాశం సాధారణంగా తక్కువగానే ఉంటుంది.

"చాలా ఎక్కువ నీటిలో అతి తక్కువ కణజాలాలు ఉంటాయి" అని కేంబ్రిడ్జ్ యూనివర్సిటీలో మోలిక్యులర్ బయాలజీ విభాగంలో పని చేస్తున్న క్లాడియా బాన్ఫియో అంటారు.

అయితే, 'మిడ్ అట్లాంటిక్ లో లోస్ట్ సిటీ' లోలా జీవం క్షారద్రవాల నుంచి వెలువడే రసాయనాల నుంచి పుట్టిందనే మరో సిద్ధాంతం కూడా ఉంది.

సముద్ర గర్భంలో ఉండే ఖనిజ సంపదతో కూడిన నీరు రాళ్ళ ద్వారా బయటకు తన్నుకు వచ్చి వింతగా ఉండే తెల్లని శిఖరాలలా తయారవుతుంది. రసాయన శక్తి పుష్కలంగా ఉండే ఈ పదార్ధాల నుంచి జీవం ఉద్భవించి ఉండవచ్చు.

"క్షారాల నుంచి వెలువడిన ద్రవాల దగ్గర అమినోయాసిడ్లు కానీ న్యూక్లియో మూల పదార్ధాలు కానీ నేరుగా సంయోగం చెందడమే జీవానికి ఆధారమని ఇంత వరకు ఎక్కడా ప్రదర్శితం కాలేదు" అని మే 2020లో ప్రచురితమయిన ఒక సమీక్ష పేర్కొంది. ఇది మళ్ళీ మనల్ని తిరిగి డార్విన్ సిద్ధాంతం దగ్గరకు తీసుకుని వెళుతుంది.

డార్విన్ స్నేహితునికి రాసిన లేఖ

జీవం ఎలా పుట్టిందనే అంశం గురించి డార్విన్ ఎప్పుడూ తన పుస్తకాలలో రాయలేదు. కాకపొతే వ్యక్తిగతంగా దాని గురించి కొన్ని ఊహాత్మక ఆలోచనలు చేశారు.

అందులో ముఖ్యమైనది 1871లో ఫిబ్రవరి 01 న ఆయన ఆప్త మిత్రుడు నేచురలిస్ట్ జోసెఫ్ డాల్టన్ హూకర్ కి రాసిన నాలుగు పేరాల లేఖ. ఈ లేఖ 150 సంవత్సరాల పురాతనమైనది. డార్విన్‌కున్న సాలెగూడు లాంటి చేతి రాత వలన దానిని చదవడం కూడా కష్టమే. ఆ లేఖలో ఆయన కొన్ని ఊహాత్మక సిద్ధాంతాలను ప్రతిపాదించారు.

"తొలి సారి జీవం పుట్టడానికి కావల్సిన పరిస్థితులన్నీ గతంలో ఎన్నడూ లేనంతగా ఇప్పుడు ఉన్నాయని చెబుతూ ఉంటారు. కానీ, ఒక వేళ అన్ని రకాల అమోనియా, ఫాస్పరిక్ లవణాలు, వెలుతురు, కాంతి, వేడిమి ఉన్న ఒక చిన్న సరస్సులో గర్భధారణ జరిగి, రసాయనకంగా ప్రోటీన్ తయారయి, ఇంకా అది సంక్లిష్టమైన మార్పులకు లోను కావడానికి సంసిద్ధంగా ఉంటే ప్రస్తుత కాలంలో అలాంటి విషయాన్ని వెంటనే అంగీకరించడానికి సంసిద్ధంగా ఉంటారు. అయితే ఇలాంటి పరిస్థితి జీవులు పుట్టడానికి ముందు ఉండి ఉండకపోవచ్చు".

డార్విన్ రాసిన లేఖ ప్రకారం జీవం భూమి మీద ఉండే చిన్న నీటి పాయల్లో పుట్టిందని సముద్రంలో కాదని ప్రతిపాదించారు.

డార్విన్ ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాన్ని కొంచెం సులభతరంగా విశదీకరించి చూడాల్సి ఉంది. డార్విన్ రాసింది చదువుతూ ఉంటే ఆయన లేఖను రాస్తూ కూడా ఏదో కల్పన చేస్తున్నారనే విషయం అర్ధం అవుతోంది అయితే దీని వెనక ఆయనకున్న అసలైన ఆలోచన చాలా సరళంగా ఉంటుంది.

రసాయనాలు పుష్కలంగా ఉండే నీటిలో జీవం పుట్టిందని డార్విన్ ప్రతిపాదిస్తున్నారు. ఆదిమకాలం నాటి ద్రవపు ఆలోచన ఇక్కడ నుంచి పుట్టినదే. ఒక నీటి కొలనులో ఏవైనా రసాయనాలు కరిగిపోతే రోజులో మార్పులు చెందే ఉష్ణోగ్రతలకు నీరు ఆవిరైపోయిన పక్షంలో ఆ రసాయనాలన్నీ కేంద్రీకృతమవుతాయి. ఈ జీవంతో కూడిన రసాయనాల సంయోగం వెలుతురు, వేడిమి, రసాయన శక్తితో ఉద్దీపన చెందినపుడు శక్తిని సంతరించుకుంటాయి.

అయితే, డార్విన్ ప్రతిపాదించిన ఈ సిద్ధాంతం చాలా అసంపూర్ణంగా ఉంది. అయితే, ఇందుకు ఆయనను తప్పు పట్టలేం. డిఎన్ఏ లాంటి నూక్లియక్ ఆమ్లాలు కనిపెట్టక ముందు, జీవ శాస్త్రవేత్తలు జన్యువులు ఎలా పని చేస్తాయో అర్ధం చేసుకోక మునుపు, జీవ కణాలు అంతర్గతంగా ఎలా పని చేస్తాయో ఒక రహస్యంలా ఉన్నప్పుడు ఆయన ఈ సిద్ధాంతాన్ని రాశారు. కానీ, ఈ ప్రోటీన్లు అమినో యాసిడ్ల నుంచి తయారైన గొలుసులని 1902 వరకు ఎవరికీ తెలియదు.

కానీ, నేటికీ ఇదే సిద్ధాంతం చుట్టూ ఉన్న అంశాన్ని పరిశోధిస్తున్నారు. జీవ ఉద్భవాన్ని వివరించడానికి ఇదే ఉత్తమమైన వివరణ అని చాలా మంది పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు.

వేడి, వెలుతురు

విస్కాన్సిన్ మాడిసన్ యూనివర్సిటీకి చెందిన లీనా విన్సెన్ట్ చేస్తున్న పరిశోధన నీటి కొలనులో ఉండే వాతావరణంలో జీవం పుట్టిందనే సిద్ధాంతంతో కొంత వరకు కలుస్తోంది. కానీ, ఈ అంశం పై వెలువడే భిన్న ఫలితాలను ఆమోదించేందుకు ఆమె సిద్ధంగానే ఉన్నారు.

ఒకే సమూహంలోకి వచ్చే కొన్ని జతల రసాయనాలను తయారు చేసే ప్రయత్నాలు ఆమె చేస్తున్నారు. ఉదాహరణకు ఏబి అనే రసాయనాల రెంటికీ ఒకదానికొక ప్రతిరూపంగా తయారు చేసే శక్తి ఉంది. అంటే ఏ బిని బి ఏని తయారు చేయగలవు. అలాంటి రసాయనాలు వాటికవే తయారు చేసుకోగలవు. అయితే, అవి ఇదే పనిని ఒంటరిగా చేయలేవు. అంటే, సిద్ధాంతం ఒకటే అయినప్పటికీ ఈ రసాయన జతలు మాత్రం చాలా సంక్లిష్టమైనవి.

విన్సెన్ట్ ఆమె ప్రయోగాలను ఖనిజాల ఉపరితలం మీద చేస్తారు. "ఉపరితలం మీద కొన్ని కీలకమైన ఖనిజాలు ఉంటే అవి ఒక దానికొకటి దగ్గరగా వచ్చినప్పుడు ప్రతిస్పందించే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది" అని ఆమె అన్నారు. ఈ రసాయనాలు ఖనిజానికి అతుక్కోవడానికి కూడా పోటీ పడవచ్చు. నీటి కొలనులు సహజంగానే మట్టి లాంటి ఖనిజ ఉపరితలాలతో కూడుకుని ఉంటాయి.

సూర్యకాంతిలో ఉండే అతి నీలలోహిత కిరణాల నుంచి వచ్చే కాంతి వలన కూడా కొన్ని కీలకమైన ఆర్ఎన్ఏ లాంటి జీవ రసాయనాలు తయారవుతాయని చాలా ఆధారాలు ఉన్నాయి. ఆర్ఎన్ఏ - జీవం ఏర్పడటానికి ముఖ్య పదార్ధమైన డిఎన్ఏ ని పోలిన లాంటి న్యూక్లియక్ ఆమ్లం. ఇలాంటి ప్రక్రియలు బాగా వెలుతురుతో కూడుకున్న ప్రదేశాలలో మాత్రమే జరుగుతాయి. అంటే, ఇది చిన్న చిన్న నీటి కొలనులు, జల ఉపరితలాల మీదే జరగగలదు కానీ సముద్రగర్భాలలో కాదని తెలియచేస్తోంది.

బ్రిటన్ కేంబ్రిడ్జ్ యూనివర్సిటీలో మోలిక్యులర్ బయోలజి విభాగంలో పని చేస్తున్న జాన్ సథర్లాండ్ దీంట్లో కీలకమైన పాత్ర పోషించారు.

ఆర్ఎన్ఏ లో నిర్మితమైన నాలుగు పదార్ధాలను అతినీల లోహిత కాంతికి గురి చేసినప్పుడు అందులో రెండు పదార్ధాలు సరళమైన కార్బన్ ఆధారిత రసాయనాల నుంచి ఏర్పడినట్లు ప్రదర్శించి చూపించారు. ఇవే రసాయనాలను వివిధ రకాల తేలికపాటి కాంతికి గురి చేసినప్పుడు కూడా ప్రోటీన్లు లేదా కణాల బయట పొరల చుట్టూ ఉండే కొవ్వుతో కూడిన పదార్ధాలకు నెలవుగా తయారైనట్లు ఆయన మరి కొన్ని ప్రయోగాలలో చూపించారు.

క్లిష్టమైన న్యూక్లియక్ ఆమ్లాల సంయోగం పూర్తి దృశ్యాన్ని చూపించే దిశగా ఆయన ప్రయాణిస్తున్నారు అని మిన్నెసోటా యూనివర్సిటీకి చెందిన కేట్ అడమాల అంటారు.

అలాగే, భూమి మీద ఉండే జల వనరులు ఉష్ణోగ్రతలు పెరిగినప్పుడు ఎండిపోతూ, వర్షం పడినప్పుడు తిరిగి నిండుతూ కూడా ఉంటాయి. అలాంటి తేమ, పొడి వాతావరణాలు పెద్దగా హాని చేయవు కానీ వాటి ప్రభావం జీవానికి కారణమయ్యే రసాయనాల మీద మాత్రం ఉంటుంది.

ఉదాహరణకు 2009 లో సథర్లాండ్ చేసిన ప్రయోగంలో ఆర్ఎన్ఏ తో కూడిన రెండు పదార్ధాలు మాత్రమే తయారయ్యాయి. 2019లో జర్మనీలో పరిశోధకులు మాత్రం ఒకే సారి నాలుగు పదార్ధాలను తయారు చేయగలిగారు. వాళ్ళు ఈ ఆర్ఎన్ఏ కార్బన్ ఆధారిత రసాయనాలను వేడి నీటిలో ఖనిజ ఉపరితలం మీద పెట్టి తరచుగా వేడి, తేమ ఉన్న వాతావరణానికి లోనయ్యేటట్లు చేసారు. దీంతో కొన్ని రోజులకు ఆర్ఎన్ఏ తో కూడిన నాలుగు పదార్ధాలు తయారయ్యాయి.

ఆర్ఎన్ఏ ని వేడి, తేమ పరిస్థితులకు లోను చేసినప్పుడు కొన్ని సరళమైన ప్రోటో కణాలు తయారు అవ్వడాన్ని మరి కొంత మంది పరిశోధకులు కూడా ప్రదర్శించి చూపించారు.

జీవితపు ఉయ్యాల

ఎప్పటికప్పుడు ఉష్ణోగ్రతలు మారుతూ ఉండే వేడి నీటి కొలనులు, గుంటలు జీవం పుట్టడానికి అనువైన ప్రాంతాలని కాలిఫోర్నియా యూనివర్సిటీకి చెందిన డేవిడ్ డ్రీమర్ అంటారు.

కొంత మంది యువ పరిశోధకులు మాత్రం ఏ ఒక్క సిద్ధాంతానికీ కట్టుబడి తీర్మానాలు చేయటం లేదు. ఈ ప్రక్రియ గురించి మాకింకా పూర్తిగా తెలియదని చెబుతున్నారు.

డార్విన్ సిద్ధాంతం చాలా ముందు చూపుతో రాసారని అయితే మాత్రం అర్ధం అవుతోంది. ఒక చిన్న ప్రదేశంలో కొన్ని రకాల రసాయనాలు కేంద్రీకృతమవ్వడానికి , అవి ప్రతిస్పందించడానికి శక్తి అవసరం ఉందని ఆయన గుర్తించారు.

"డార్విన్ ప్రతిపాదించిన చాలా జ్ఞాన గుళికల్లాగే ఈ వేడి నీటిలో సంయోగం చాలా దూర దృష్టి కలిగినది" అని విన్సెన్ట్ అంటారు.

డార్విన్ రాసిన లేఖలో మరో ముఖ్యమైన అంశం కూడా ఉందని విన్సెన్ట్ అంటారు. "ఆ వేడి నీటి కొలనులో ఏర్పడిన ప్రక్రియలు అన్ని సమయాల్లోనూ సులభంగా జరగవచ్చు" అని ఆయన రాసారని ఆమె అంటారు. దీనిని మనం తేలికగా పరిశీలించకపోవచ్చు. ఎప్పుడైనా ఒక కొత్త ప్రోటీన్ సహజంగా ఏర్పడినప్పుడు ఒక ఆకలితో ఉండే బాక్టీరియా దానిని ఆవురావురుమంటూ తినేస్తుంది" అని ఆమె అన్నారు.

మనం జీవం ఎప్పుడో యుగాల పూర్వం పుట్టిందని మాట్లాడతాం అని విన్సెన్ట్ అంటారు. కానీ, అది ఇప్పుడు కూడా తయారవ్వడానికి అవ్వడానికి ప్రయత్నిస్తోంది అని ఆమె అంటారు.

(మైకేల్ మార్షల్ యుకె లో డెవాన్ కి చెందిన సైన్సు రచయత. ఆయన 'ఆరిజిన్స్ ఆఫ్ లైఫ్' గ్రంథకర్త.)

ఇవి కూడా చదవండి:

(బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)