அறிவியல் ஆயிரம்

விவரங்கள்

முனைவர் க.மணி

பிரிவு: புவி அறிவியல்

வெளியிடப்பட்டது: 22 ஜனவரி 2010

• அறிவியல்

"மனித, சிம்பன்ஸி ஜினோம்களை பக்கம் பக்க மாக வைத்து ஓப்பிட்டுப்பார்த்தால், மனிதனை உருவாக்கும் "அந்த" அரிய DNA பகுதிகள் எவை என்பது தெரிந்தது

அடிப்படைக் கருத்துகள்

மனிதனுக்கு மிக நெருங்கிய மிருகம் சிம்பன்ஸிதான். இரண்டுக்கும் இடையே 99 விழுக்காடு DNA ஒற்றுமை காணப்படுகிறது.

இரண்டுக்கும் பொதுவான ஒரு இனத்திலிருந்து மனிதனும் சிம்பன்ஸியும் வேறுபட்டு பிரிந்து வெளிவந்த பிறகு, மனித ஜினோமில் முக்கிய மாற்றங்கள் சில நிகழ்ந்தன. அம்மாற்றங்களை மட்டும் கூர்ந்து ஆராய்ந்ததில், மனிதனைத் தோற்றுவித்த DNA பகுதிகள் எவை என்பது தெரிந்தது.

மனிதன், சிம்பன்ஸி இரண்டுக்குமிடையே மிகக் குறைவான DNA வேற்றுமைகள் மட்டுமே காணப்பட்டாலும், வேற்றுமைகள் மலை-மடு வேறுபாடுகளைக் காட்டின. இத்தகைய மாறுதல்களுக்கு அடிப்படையான DNA வேற்றுமைகள் எவை என்பது தெரியவந்துள்ளது.

“அங்கிள் களிமண்ணால சிம்பன்ஸி பொம்மை செய்திருக்கிறேன் பாக்குறீங்களா?”

“எங்கே. காட்டு பாக்கலாம். ஓ... பிரமாதம். அசல் சிம்பன்ஸி போலவே இருக்கிறதே... தரை வரை தொங்கும் கைகள், குட்டைக் கால்கள்... முகம்கூட சிம்பன்ஸிபோலவே இருக்கிறது. முன் துருத்தியவாய், நெற்றியே இல்லாத சப்பைத் தலை.... நான் நினைக்கிறேன், மனித பொம்மை செய்ய ஆரம்பிச்சு அது இப்படி குரங்கா முடிஞ்சிடுச்சி. உடனே சிம்பன்ஸின்னு பேர் வெச்சிட்ட இல்லையா!....

“அங்கிள் இது நிஜமாகவே சிம்பன்ஸி பொம்மைதான். நீங்க வேணும்னா, இதை மனிதனா மாத்திக் காட்டுங்க”

மாமா கொஞ்சம் களிமண்னைப் பிசைந்து எடுத்துக் கொண்டார். மனிதனுக்கு சிம்பன்ஸியை விட இரண்டு மடங்கு பெரிய உடம்பு அல்லவா! முதலில் தொடை, கால் இரண்டையும் நீட்டினார். கையின் நீளத்தைக் குறைத்து தொடைவரை தொங்கவிட்டார். முதுகை நிமிர்த்தினார். தோள்பட்டையை அகலப்படுத்தினார். முடிவாக முகத்திற்கு வந்தார். முன்னால் துருத்திக் கொண்டிருக்கும் முகவாய்க் கட்டையையும் வாயையும் உள்ளே தள்ளினார். கீழ்த்தாடையை உதடுக்கு வெளியே வரும்படி கொஞ்சம் இழுத்துவிட்டார். மூக்கு சப்பையாக இரண்டு துளைகள் மட்டுமாக இருந்ததை மாற்றி மனித மூக்குபோல செய்தார். கொஞ்சம் களிமண்ணை தலையில் அப்பி நெற்றியை உயர்த்தி கபாலத்தைப் பெரிதாக்கினார். காது, முறம் மாதிரி இருந்தது. அதை சற்று குறைத்து பின்பக்கமாக சாய்த்துவிட்டார்.

“இப்ப. எப்படி இருக்கிறது?”

“ஓ. ஜோராக இருக்கிறது...”

“அங்கிள் மனிதனுக்கும் குரங்குகளுக்கும் வித்தியாசங்கள் கொஞ்சம்தான் இல்லையா!"

“ஆமாம் முதலை அல்லது கோழி பொம்மையை மனித பொம்மையாக மாற்றுவதைவிட, சிம்பன்ஸி பொம்மையை மனித பொம்மையாக மாற்றுவது ரொம்ப சுலபம்.”

“உனக்குத் தெரியுமா? கொரில்லா, சிம்பன்ஸி, போனோபோ, உராங் உடான் மனிதன் எல்லாம் சேர்ந்து ஒரே குடும்பம்தான். இந்தக் குடும்பத்தில் இருந்த ஒரு சில உறுப்பினர்கள் இன்று இல்லை. அவை எலும்பு பாஸில்களாக உலகமெல்லாம் புதைந்து கிடக்கின்றன”

“நியான்டர்தால் மனிதன், ஆஸ்ட்ராஸோ பித்தேகஸ் போன்றவைகளும் இந்தக் குடும்பத்தின் உறுப்பினர்கள் தானே”

“ஆமாம். சுமார் 6 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இத்தனை உறுப்பினர்கள் இல்லை. எல்லாம் சேர்ந்து ஒரே இனமாகத்தான் இருந்தது. பின்னர் ஒவ்வொன்றும் தனித்தனியாக ஒவ்வொரு வகை மிருக இனமாக பிரிந்துவிட்டன. அதில் ஒரு பிரிவுதான் மனித இனம்.”

“ஓ. அப்படியா... குரங்குதான் மனிதனாகிவிட்டது என்று இத்தனை நாட்கள் நினைத்துக் கொண்டிருந்தேன் இப்போதுதான் அங்கிள் புரிந்தது, குரங்குகளுக்கும் மனிதர்களுக்கும் ஒரே வம்சாவளியில் வந்தவர்கள் என்பது. குரங்கு எங்கிருந்து முளைத்ததோ அங்கிருந்துதான் சிம்பன்ஸி, கொரில்லா, மனிதன் போன்ற இதர விலங்குகளும் முளைத்தன என்பதும் புரிந்துவிட்டது.”

கரெக்ட் ஒரு அடித்தண்டிலிருந்து பிரிந்த பலமரக்கிளைகள் போல.... ஒவ்வொரு கிளையும் ஒரு இனம். மனிதன் அதில் ஒரு கிளை. மனிதனுக்குப் பக்கத்தில் உள்ள கிளை சிம்பன்ஸியின் கிளை! மனிதனுக்கும் சிம்பன்ஸிக்கும் ஒரே மாதிரிதான் தலை, கைகால்களெல்லாம் இருக்கிறது. சுவாசம், இரத்த ஓட்டம், ஜீரணம், மலஜலம் கழித்தல் போன்ற நிகழ்ச்சிகள்கூட கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரிதான் இருக்கிறது. ஆனால்.... மனிதன் எப்பேர்ப்பட்டவன்! சிம்பன்ஸி என்ன இருந்தாலும் குரங்குதானே.

கடந்த 40,000 ஆண்டுகளில் மனித இனம் சக குரங்கு இனத்தலிருந்து தன்னை மாற்றிக் கொண்டது. ஆயுதம், சடங்குகள், கலை, இலக்கியம், கட்டடம், தொழில்நுட்பம், ஆன்மிகம், கோயில்கள்.... இப்படி எத்தனை எத்தனை விதத்தில் மனிதன் வேறுபட்டிருக்கிறான். இதற்கெல்லாம் காரணமென்ன?

இப்படிப்பட்ட மனித வளர்ச்சிக்கு அடிப்படையாக இருந்தது பெருமூளை என்று புத்தகங்கள் கூறும். மூளை மட்டும் இருந்துவிட்டால் போதுமா? அதன் கட்டளைகளை செய்து முடிக்க ஏற்ற உடல் வேண்டாமா?

1. நிமிர்ந்த உடல், இரண்டு கால்களில் நடப்பது, கண்ணிமைக்கும் நேரத்தில் 360 டிகிரி சுற்றிப் பார்ப்பதற்கு வசதியாக நெட்டுக்குத்தான நிமிர்ந்த உடல். இரண்டே கால்களால் நாலுகால் பாய்ச்சலுக்குச் சமமாக ஓடும் சாமர்த்தியம். நான்கில் இரண்டு விடுதலை பெற்று கைகளாக மாறியதுகூட உடல் நிமிர்ந்ததால்தான்.

2. தட்டையான முகத்தில் கண்களிரண்டும் சமதளத்தில் அமைந்துவிட்டதால் பைனாக்குலர் பார்வை கிடைத்தது. இதனால் நேராக வரும் ஆயுதங்களின் வேகத்தை அறிந்து அதிலிருந்து தப்பமுடிகிறது (இன்று கிரிக்கெட் பந்தை சமாளிப்பதும் இதனால்தான்).

3. கைகளில் கட்டை விரல் மற்ற விரல்களிலிருந்து பிரிந்து நிற்பதால், எல்லா விரல்களின் நுனியையும் தொடு முடிகிறது. இதுவும் ஒரு முக்கியமான மாற்றம். ஊசியைக்கூட சுலபமாக தரையிலிருந்து பொறுக்கி எடுக்க மனிதனைத்தவிர வேறெந்த விலங்காலும் முடியாது. இசைக்கருவி வாசிப்பது முதல், கத்தரிக் கோல் வெட்டுவதுவரை அனைத்துக்கும் பேருதவியாக இருப்பது கட்டைவிரல்தான். ஏகலைவனின் கட்டைவிரலை துரோணர் குருதட்சினையாகக் கேட்டு வாங்கியதன் இரகசியம் இதுதானே.

4. பேச்சு... ஒரு சந்ததியில் பெற்ற வெற்றிக் கனிகளை சந்தததிதோறும் கொண்டு செல்ல உதவியாக இருந்தது பேச்சுத்திறன்தானே. பேச்சினால் மொழியும் இலக்கியமும் அறிவியலும் வளர்ந்தது, பரவியது. மனித உடலிலும், நடத்தையிலும் ஏற்பட்ட மாற்றங்களுக்குப் பின்னணியாக, வெளிப்படையாகத் தெரியாமல், சூட்சுமமாக இருப்பவை ஜீன் மாற்றங்களே. ஜீன்களில் மாற்றம் நிகழாமல் உடல் மாற்றங்கள் நிகழ வாய்ப்பே இல்லை.

ஜினோம்

அமிபா முதல் ஆறுமுகம் வரையிலான அனைத்து உயிரினங்களும், ஜினோமின் அடிப்படையில்தான் வேறுபடுகின்றன. மனிதக் கரு மனிதனாகவும் ஆல விதை ஆலமரமாகவும் ஆவதற்குக் காரணமாக அமைந்துள்ள தகவல் அடங்கிய தொகுதியே ஜினோம். ஜினோம் DNAவால் ஆனது. DNA நீண்ட இழை போன்ற மூலக்கூறு. இதில் கெமிக்கல் எழுத்துக்களாக தகவல் எழுதப்பட்டுள்ளது.

ஜினோம் ஒப்பிடுதல்

திருக்குறளுக்கு பரிமேலழகர் எழுதிய உரையை, கலைஞர் மு.கருணாநிதி அவர்கள் எழுதிய உரையுடன் ஒப்பிடுவோம். இரண்டுக்கும் திருக்குறளைப் பொருத்த மாட்டில் வேற்றுமைகள் அதிகம் இருக்காது. இருக்கவும் கூடாது. ஆனால் இருவரது உரைகளிலும் ஒற்றுமைகளைவிட வேற்றுமைகளே அதிகம் காணப்படும். வேற்றுமைகளை மட்டும் கண்டுபிடித்து, வேற்றுமைகள் மிகுதியாக காணப்படும் அதிகாரங்களை மட்டும் பிரித்தெடுத்தால் கலைஞருக்கும், பரிமேலழகருக்கும் இடையிலான கருத்து வேற்றுமைகள் என்ன என்பது தெரியும்.

உயிரியல் அறிஞர்கள் ஜினோம்களை ஒப்பிடுவதில்தான் ஆர்வம் காட்டுகிறார்கள். ஜினோமும், ஒருவகையில் தகவல்தானே. உயிரின நூலாக இருப்பதால், இரண்டு நூலை ஒப்பிடுவதுபோல ஜினோமையும் ஒப்பிடுகிறார்கள். மனித ஜினோமை விலங்குகளின் ஜினோமுடன் ஒப்பிடலாம். வேற்றுமை ஒற்றுமைகளைக் கண்டுபிடிக்கலாம். பத்து ஜினோம்களை ஒப்பிட்டு அவற்றில் மனித ஜினோமுக்கு நெருக்கமானது என்பதையும் அவற்றை ஒற்றுமை வரிசையிலும் வைக்கலாம். மனிதனுக்கு அடுத்தபடியாக மிகமிகக் குறைந்த வேற்றுமையுடன் உள்ள ஜினோம் சிம்பன்ஸியினுடையதுதான்.

ஒற்றுமை வேற்றுமைகள்

மனித ஜினோமில் மொத்தமாக 3 பில்லியன் எழுத்துக்கள் உள்ளன. கிட்டத்தட்ட அத்தனை எழுத்துக்கள் சிம்பன்ஸி ஜினோமிலும் உள்ளன. இரண்டுக்கும் இடையே 15 மில்லியன் எழுத்துகள் மாறியிருக்கின்றன. அதாவது 1 விழுக்காட்டிற்கும் குறைவாகவே எழுத்து பேதங்கள் உள்ளன. மனித ஜினோமை ஈயின் ஜினோமுடன் ஒப்பிட்டால், அளவிலும் எழுத்து பேதங்களிலும் 40 சத வேற்றுமை இருக்கிறது.

பரிணாமம்

சந்ததிகள் தோறும் ஜினோம் கைமாறிக் கொண்டே வருகிறது. கைமாறும் ஒவ்வொரு முறையும் பிழைகள் சேர்ந்துவிடுகிறது. பிழைகள் முக்கியமான தகவலில் ஏற்பட்டுவிட்டால் அதன் காரணமாக அந்த வாரிசு இறந்து போகலாம். அப்படி இறந்துபோனைவை எண்ணிறந்தவை. அதனால் உயிரைக் கொல்லும் பிழைகளைத் தாங்கிய உயிரினத்தை நம்மால் பார்க்க முடிவதில்லை. பரிணாமம் என்ற தேர்வில் அவை தோற்றுப்போய் மறைந்துவிடுகின்றன.

வெற்றி பெற்றவைகளிடம் காணப்படும் "பிழைகள்" ஜினோமில் நிலைத்துவிடுகின்றன. சந்ததிகள்தோறும் சேர்த்துக் கொண்ட "பிழைகள்" ஒவ்வொரு இனத்தின் ஜினோமிலும் காணப்படும். அந்தப்பிழைகள் யாவும் ஒரு இனம் கடந்துவந்த பரிணாம சரித்திரத்தின் அடிச்சுவடாக இருக்கின்றன.

பிரிந்த காலம்

சிம்பன்ஸி, மனிதன் ஆகிய இரண்டின் ஜினோம் புத்தகமும், பொதுவான ஒரு ஜினோம் புத்தகத்திலிருந்து பிரிந்தவையே. இரண்டிலும் மூலநூலின் பகுதிகளும், பிரிந்த பிறகு இரண்டும் சேகரித்துக்கொண்ட பகுதிகளும் காணப்படும். இவற்றை, பிழைகள் திருத்தங்கள் அடிப்படையில் சுலபமாகக் கண்டுபிடித்துவிடலாம்.

மூலநூலிலிருந்து மனித நூல் பிரிந்தபிறகு ஏற்பட்ட மாற்றங்களை சிம்பன்ஸி நூலுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம் எந்தத் தகவல் மாற்றங்களால் மனிதன், மனிதனானான் என்பதைக் கண்டுபிடிக்கலாம். தயவு செய்து நூல் என்பதை ஜினோம் என்று மாற்றிக் கொள்ளவும்.

சிறப்பான பிழைகள்

பரிணாம ஓட்டத்தில், ஜினோமில் பிழைகள் எங்குவேண்டுமானாலும் ஏற்படலாம். வழக்கமாக எழுத்துப் பிழைகளால் உயிரினங்களுக்கு மிகப்பெரிய பாதகங்கள் ஏற்படுத்துவதில்லை. அத்தகைய பிழைகளை மௌனப் பிழைகள் என்பார்கள். உயிரினங்கள் சிறந்து விளங்கக் காரணமாக இருந்த பிழைகளை மௌனப் பிழைகளிலிருந்து வேறுபடுத்திக் காட்டுவது அவை குவிந்திருக்கும் இடம் மற்றும் அவை நிகழ்ந்த கால இடைவெளி. ஜினோமில் முக்கியமான தகவல்கள் அடங்கிய இடத்தில் குறுகிய கால இடைவெளியில் பிழைகள் ஏற்படும்போது பரிணாமம் துரிதமாக நடைபெறும். அறிவியல் வல்லுநர்கள் கம்யூட்டர் புரோக்ராம்களின் உதவியுடன் ஜினோமை ஒப்பிட்டு அடுக்கடுக்காக பிழைகள் மலிந்த இடங்களைக் கண்டுபிடிக்கிறார்கள்.

கேந்தரின் போல்லார்டு

இவர் கலிபோர்னிய பல்கலைக்கழக உயிரிபுள்ளியல் ஆய்வாளர். மனிதக் குடலில் வாழும் பேக்டிரியாக்களின் பரிணாம மாற்றங்களை ஜினோம் ஓப்பீடு மூலம் கணக்கிடுகிறார். மனித – சிம்பன்ஸி இனத்தின் ஜினோம் ஒற்றுமை வேற்றுமைகளையும், மனித சிம்பன்ஸி இனங்கள் பிரிந்த பிறகு மனித ஜினோமில் ஏற்பட்ட எழுத்துப் பிழைகளையும் சேகரித்து ஒப்பிடுகிறார்.

பிழைமலிந்த இடம்

கேத்தரின் போல்லார்டு மனிதன், எலி, சுண்டெலி, சிம்பன்ஸி, கோழி ஜினோம்களை ஒப்பிட்டுக் கொண்டிருந்தபோது மனித ஜினோமில் குறிப்பிட்ட பகுதியில் பிழைகள் மலிந்து கிடப்பதைப் பார்த்தார். அப்பகுதியை Human Accelerated Region 1 (HAR I) என்று குறிப்பிடுகிறார். HAR I பகுதியில் வெறும் இரண்டு எழுத்துக்கள் மட்டுமே சிம்பன்ஸி, மனிதன் மற்றும் கோழிக்குப் பொதுவாக இருந்தன. கோழிகளிலிருந்து பிரிந்த கடந்த 300 மில்லியன் ஆண்டுகளில் சிம்பன்ஸி-மனித ஜினோமில் ஏற்பட்ட மாற்றங்கள் 118.

ஜினோமில் HAR I ஹார் 1 பகுதியில் காணப்படும் ஜீன் தகவல்கள் என்ன? என்று ஆராய்ந்ததில் அது வேறு எந்த உயிரினத்திலும் காணப்படாத புதுத் தகவல் என்பதும், இது மனித மூளையில் வேலை செய்வது என்பதும் தெரிய வந்தது. மனித ஜினோமை மேலும் அலசியதில் 6 முக்கியமான பிழை மலிந்த பகுதிகள் கேத்தரின் போல்லார்டுக் கிடைத்தன.

HAR I – பெருமூளையை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்குவகிக்கிறது. விந்து செல்கள் தோற்றுவிப்பதிலும் ஈடுபடுகிறது.

FOxp2 - பேச்சுத் தொடர்பான ஜீன். ஓசை, உச்சரிப்பை கட்டுப்படுத்துவது.

AMY1 - மாவுப் பொருளை செரிக்க வைக்கும் என்ஸைமை உருவாக்குதல். மூளைக்கு அவசியமான அதிக குளுக்கோஸை பெற்றுத்தருகிறது.

ASPM - மற்ற மிருகங்களைவிட பலமடங்கு பெரிய மூளையை உருவாக்கிக் கொடுக்கிறது.

LCT - பாலிலுள்ள லேக்டோஸ் சக்கரையை செரிக்கச் செய்யும் ஜீன். இதனால் பால் மூலம் கிடைக்கும் சீஸ், தயிர் வெண்ணெய், நெய் முதலியவற்றைப் பயன்படுத்திக் கொள்ள முடிகிறது. மற்ற விலங்குகள் பால பருவம் முடிந்த பிறகு பால் குடிப்பதில்லை.

HAR-2 மணிக்கட்டு, கட்டைவிரல் இரண்டையும் கருவளர்ச்சியின்போது தூண்டி செயல்படுத்துவது.

- முனைவர் க.மணி

விவரங்கள்

மு.குருமூர்த்தி

பிரிவு: புவி அறிவியல்

வெளியிடப்பட்டது: 21 ஜனவரி 2010

• அறிவியல்

நாம் ஒருவரைப் பார்த்தவுடன் அவர் ஆணா பெண்ணா என்பதை எப்படி பிரித்தறிகிறோம்? நமது மூளையில் இந்த வேறுபாடுகள் எவ்வாறு உணர்த்தப்படுகின்றன? இது ஒரு சுவையான ஆய்வு. மாண்ட்ரீல் பல்கலைக்கழக உளவியல் அறிஞர் இது பற்றிய ஓர் ஆய்வுக்கட்டுரையை வெளியிட்டுள்ளார்.

படத்தில் காணும் androgynous தோற்றம் கொண்ட நபரின் நிறம், முகத்தில் உள்ள சில குறிப்பிட்ட பாகங்கள் இவற்றைக் கொண்டுதான் மனித மூளை ஆண்பெண் வேறுபாடுகளை விரைவாக பிரித்தறிகிறது. புருவங்கள் வாய்ப்பகுதி இவற்றில் காணப்படும் பளபளப்பினாலும் நமது மூளை ஆணையும் பெண்ணையும் தெரிந்து கொள்கிறது.

குமரப்பருவத்தில் மூக்கு, தாவாய், வாய், தாடை, கண்கள் ஆகிய உறுப்புகளில் பெரும் மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன. இந்த மாற்றங்களை நமது மூளை வெகுவிரைவாக உள்வாங்கிக் கொள்கிறது.

30 நபர்களிடம் 300 Caucasian முகங்களின் புகைப்படங்களைக் கொடுத்து ஆய்வுகள் நடத்தப்பட்டன. இந்த ஆய்வுகளில் இருந்து கண்கள், வாய் இவற்றைச் சுற்றிலும் காணப்படும் பளபளப்பு பாலினத்தை பிரித்தறிவதில் மூளைக்கு உதவி செய்கின்றது. இதுவரை கண் இமைகளுக்கும் புருவத்திற்கும் இடையே உள்ள இடைவெளியைக் கொண்டு பாலினத்தை மூளை வேறுபடுத்தி அறிவதாக நம்பப்பட்டு வந்தது. ஆனால் தற்போதைய ஆய்வுகளின்படி வாய், கண்கள் இவற்றை சுற்றியுள்ள சிவப்பு, பச்சை நிறங்களைக் கொண்டு பாலினம் பிரித்தறியப்படுகிறது. சிவப்பு மற்றும் பச்சை நிறங்களின் சேர்க்கையினால் கருமைநிறம் தோன்றும் என்பது நமக்குத் தெரியும்.

ஆண்-பெண் கூறுகளை உள்ளடக்கிய androgynous முகத்தின் நிறம் சிகப்பாக இருந்தால் ஆண் என்றும் பசுமையாக இருந்தால் பெண் என்றும் நம்முடைய மூளை பிரித்தறிகிறது. ஆனால் வாய்ப்பகுதியை பார்க்கும்போது இதற்கு நேர்மாறாக உணரப்படுகிறது. சாதாரணமாக பெண்களின் வாய் சிவப்பு நிறத்தில் இருப்பது ஒரு காரணம். ஓர் ஆணின் கண்புருவத்தைச் சுற்றியுள்ள பகுதி இருளாக இருக்கும். தோல் தடிமனாக இருப்பதே இந்த இருள் நிறத்திற்கு காரணம். இதே போன்று மேலுதடும் தாவாயும் உரோமங்கள் வளரும் பகுதி என்பதால் கருமையாக இருக்கும்.

அனுப்பி உதவியவர்: மு.குருமூர்த்தி