जीव विज्ञान र वातावरण

सबै जीवहरूको तुलनामा हामी मानिसको मस्तिष्क परिष्कृत भएको हुँदा यो चराचर जगत्लाई बुझ्ने तथा संरक्षण गर्ने कार्यमा हाम्रो अहम् भूमिका हुने गर्छ । जीवविज्ञान र वातावरणलाई बुझ्ने सन्दर्भमा २३ सय ५० वर्ष अघि नै सक्रिय रहेका ग्रिसका दार्शनिक अरिस्टोटल (ईसा पूर्व ३८४ देखि ३२२) को नाम आउँछ । 

दार्शनिक, वैज्ञानिक, राजनीतिकर्मी, साहित्यकार आदिका रूपमा परिचित अरिस्टोटलका अधिकांश विचारहरू गलत साबित भए तापनि अधिकांश यस्ता विचारहरू दिने उनी पहिलो दार्शनिक हुन् । अट्ठारौँ शताब्दीका कार्ल लाइनसले वैज्ञानिक ढङ्गले जीव–जगतको वर्गीकरण गर्नुभन्दा धेरै अघि अरिस्टोटलले त्यसबारे केही बताएका थिए । रोबर्ट हुकले सत्रौँ शताब्दीमा सूक्ष्म दर्शन यन्त्र (माइक्रोस्कोप) को आविष्कार गरेपछि जीव तथा वनस्पतिका सानाभन्दा साना एकाइको सूक्ष्म अध्ययन गर्न सहज भयो । बिसौँ शताब्दीमा भएका आनुवंश (जीन) र डीएनएको खोजले मानिसको अस्तित्व, विगत र भविष्यबारेका धेरै गुत्थीहरू खुल्न थाले । 

डच वैज्ञानिक आन्तोनी भान ल्यूवनहुक (सन् १६३२–१७२३) ले सूक्ष्म दर्शक यन्त्रलाई अझ परिष्कृत रूपमा विकास गरे । सूक्ष्म जीवविज्ञानका जनक मानिने ल्यूवनहुकले सूक्ष्म दर्शक यन्त्रको सहयोगमा यस दिशामा उल्लेखनीय कार्य गरे । जीवको वर्गीकरणका जनक कार्ल लाइनसले सन् १७३५ मा जीव तथा वनस्पतिको वर्गीकरणको प्रक्रिया विकास गरे । 

अहिलेसम्म पनि यही प्रक्रियालाई जस्ताको तस्तै प्रयोगमा ल्याइएको छ । सन् १७७४ मा बेलायती रसायनविद् जोसेफ प्रिस्ट्लेले ‘जनावरले फ्याँकेको कार्बन डाईअक्साइड बोट बिरुवाले लिन्छन् र बोटबिरुवाले फ्याँकेको अक्सिजन जनावरले’ भन्ने कुरा प्रयोगद्वारा सिद्ध गरे, जुन अहिले सम्म अकाट्य छ । करिब त्यही बेला अर्थात् सन् १७८५ मा जेम्स हट्टन नामक स्कटिस वैज्ञानिकले ‘पृथ्वीको सिद्धान्त’ प्रतिपादन गरे जसले वर्तमान नै विगतको साँचो हो भन्ने कुराको पुस्ट्याइँ गरे । 

फ्रेन्च प्रकृतिविद् बारोन क्यूमियारले सन् १७९६ मै विलोपन (एक्स्टिन्सन) को बारेमा बताएका थिए । प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया तथा जैविक भूगोल (बायोग्राफी) बारेका अन्वेषणहरू १९ औँ शताब्दीको सुरुमै भएका थिए । बोटबिरुवाले सौर्य प्रकाश तथा पानीको सहयोगले खाना बनाउँछ भन्ने कुरा वैज्ञानिक रूपमा पुष्टि भएको पनि दुई सय वर्ष नाघि सक्यो । अलेक्जेण्डर भनहम्वल्ट भन्ने वैज्ञानिकले त्यही बेला नै बोटबिरुवा तथा जीवजन्तुहरूको स्थानीय भूगोलसँग अहम् सम्बन्ध हुन्छ भन्ने कुरा पत्ता लगाए । उनी आधुनिक भूगर्भ विधाका जनक पनि मानिन्छन् । 

सन् १८०९ मा फिलोसोफी जुलोजिक नामक पुस्तक मार्फत कार्ल लाइनसले जीव विकासको सिद्धान्त प्रतिपादन गरे । जीवले आफ्नो पुर्खाबाट धेरै कुरा प्राप्त गरी सन्तान दर सन्तान फैलाउँदै लान्छ भन्ने कुरा उनले पुष्टि गर्न खोजे, तर पछिल्ला वैज्ञानिकहरूले त्यसलाई असत्य माने । त्यसपछिको समयमा कोष तथा त्यसभित्रका भागहरूको विस्तृत अध्ययनमा धेरै जीव वैज्ञानिकहरू लागिपरे । सन् १८३८ मा जर्मन वैज्ञानिक माथियास स्क्लेडेन र थिओडर स्कावनले ‘कोष नै जीवको सूक्ष्मतम भाग हो र हरेक जीवहरू यसैबाट बनेका हुन्छन्’ भन्ने कुरा पुष्टि गरे । 

सन् १८५९ मा बेलायती प्रकृतिविद् चाल्र्स डार्विनले ‘जीवको उत्पत्ति’ बारेको रहस्य खोल्दै ‘प्राकृतिक छनौटको सिद्धान्त’ प्रतिपादन गरे । कुनै पनि जीवहरू कसरी आफ्नो अस्तित्व जोगाइ राख्न सक्छन् भन्नेबारे उनले यस सिद्धान्तको माध्यमबाट पुष्टि गरे । 

सन् १८६५ मा वंशाणुगत रूपमा कसरी सन्तान दर सन्तान गुणहरू सर्छन् भन्ने कुरा ग्रेगर मेण्डलले ‘उत्तराधिकार (इनहेरिटेन्स) को नियम’ मार्फत पुष्टि गरे । कोषहरू कसरी विभाजित हुंदै माइटोसिसको माध्यमबाट नयाँ कोष बन्छन् भन्ने कुरा जर्मन वैज्ञानिक वाल्थर फलेमिङ्कले सन् १८७९ मा पुष्टि गरे । जर्मनीकै ओस्कार हार्टविगले सन् १८७६ मा कोष विभाजनको अर्को प्रक्रिया मियोसिसबारे पुष्टि गरे । 

सन् १८९८ मा नेदरलेण्डका मार्टिनस बेइजर्निकले सुर्तीमा लाग्ने एक रोगको अनुसन्धान गर्ने क्रममा भाइरस पत्ता लगाए । त्यसयता पाँच हजारभन्दा बढी किसिमका भाइरसहरू पत्ता लागिसकेका छन् । सन् १९०२ मा रसायनविदद्वय अर्नेष्ट रदरफोर्ड र फ्रेडेरिक सड्डीले रेडियोएक्टिभ डेटिङ्क उपायको विकास गरे । यसबाट कुनै पनि प्रकृत्तिप्रदत्त वस्तुहरू, जीवावशेष आदिको आयु पत्ता लगाउन सहज भयो । 

थोमस मर्गनले सन् १९०२ मा वाल्टर सट्टन र थिओडर बोमेरीको ‘क्रोमोजमले जीन बोकेको हुन्छ’ भन्ने विचारलाई पुष्टि गर्दै तर सँगसँगै उत्परिवर्तन (म्यूटेशन) पनि हुन सक्ने कुरालाई सन् १९१० मा सिद्ध गरे । 

फलफूलमा बस्ने कीरा (ड्रोसोफिला) मा उनले लामो अध्ययन गरी सुषुप्त र प्रभावी जीवको विस्तारमा हुने असर बारे धेरै खोज गरे । सन् १९३७ मा मानव मस्तिष्कबारे उल्लेखनीय अन्वेषण भएको पाइन्छ ।

विल्डल पेनफिल्ड नामक वैज्ञानिकले मस्तिष्कको आन्तरिक भागको प्रभावकारी चित्रण गर्ने प्रविधिको विकास गरी विभिन्न रोगहरू (जस्तै छारे रोग) को उपचार गर्ने कामको सुरुआत गरे । यस प्रविधिको प्रयोगबाट मस्तिष्कले कसरी काम गर्छ भन्ने बारेमा जानकारी प्राप्त हुने गर्छ । 

सन् १९३७ मै जर्मनीका अर्का वैज्ञानिक हान्स क्रेब्सले अक्सिजनको प्रयोगबाट शरीरमा कसरी बोसो, चिनी र प्रोटिन विखण्डन भई विकारयुक्त वस्तु पैदा हुन्छ भन्नेबारेमा खोज गरे, जसलाई ‘क्रेब्स चक्र’ भनिन्छ । सन् १९३२ मै उनले शरीरका लागि घातक हुने एमोनिया रासायनिक प्रक्रियामार्फत कसरी युरियामा परिणत हुन्छ भन्ने बारेमा खोज गरेका थिए (नेशनल जिओग्राफिक, २०११) । 

सन् १९४४ देखि धेरै वैज्ञानिकहरू डीएनएको खोजीमा लागेको पाइन्छ । तर डीएनएको खाका भने सन् १९५३ मा जेम्स वाट्सन र फ्रान्सिस क्रिकले दिए । आनुवंशिक वस्तु रहने डीएनएको दुई त्यान्द्रे खाकाका लागि उनीहरूलाई सन् १९६२ मा नोबेल पुरस्कार दिइयो ।

सन् १९५३ मा एउटा रमाईलो कुरा प्रयोगद्वारा पुष्टि गरियो । वैज्ञानिक स्टेन्ली मिल्लरले पृथ्वीमा जीवन कसरी सुरु भयो होला भन्ने प्रश्नको जवाफ प्रयोगशालामै प्रकृतिमा झैँ हाइड्रोजन, पानी, मिथेन र अमोनियाको सम्मिश्रणमा बिजुलीको झट्का दिई एमिनो एसिडको संश्लेषण गरे । 

यस बेलासम्म कतिपय वैज्ञानिकहरू समेत पृथ्वीमा जीवहरूको उत्पत्ति अन्य कुनै ग्रहबाट आएका वस्तुहरूबाट भएको हो कि भन्ने कुरामा विश्वास राख्थे । सन् १९२२ मै रसियन वैज्ञानिक अलेक्जेन्डर ओपारिनले यी ग्यासको सम्मिश्रणबाट जीवको सुरुवात हुन्छ त भनेका थिए तर त्यसको वैज्ञानिक पुष्टि भने मिल्लरले गरेर देखाए (नेसनल जिओग्राफिक, २०११) । 

हरेक जीवको कोषको केन्द्रिका (न्यूक्लियस) मा रहने क्रोमोजोममा हुने डीएनएको दुई त्यान्द्रे संरचना पुष्टि भएपछि डी.एन.ए.मा सन्तान दर सन्तान गुणहरू फैलन आवश्यक पर्ने सूचना ‘जेनेटिक कोड’ को रूपमा विद्यमान हुन्छ भन्ने कुरा सन् १९६१ मा पत्ता लगाइयो । जीवविज्ञानको क्षेत्रमा यो ठुलो खोज थियो । 

यसपछि भएका क्लोनिङ्क, आनुवंशिक ईन्जिनियरिङ्क, डीएनए सिक्वेन्सिङ्क आदि पनि जीन तथा डीएनएसँग सम्बन्धित खोज थिए । आनुवंशिक वस्तु अर्थात् डीएनएलाई आफू अनुकूल परिवर्तन गरी नयाँ जीवको विकास गर्ने, जीनमा हुने अनावश्यक वा रोगी भागलाई बाहिर निकाली स्वस्थ जीवको विकास गर्ने आदि कार्यहरूबाट विज्ञान तथा प्रविधिले नयाँ उचाइ प्राप्त गर्दै आइरहेको छ । एउटा जीवको डिएनए अर्कोमा प्रतिस्थापना गरेर, भेडाको कोषबाट नयाँ भेडा ‘डली’ को विकास गरेर तथा स्टेम सेलको प्रयोग गरी कोष तथा अङ्कको उपचार वा प्रतिस्थापना गरेर नयाँ सम्भावनाहरूको उजागर गरिएको छ । 

सन् १९९० को दशकमा सुरु भई केही वर्षमै विवादको घेरामा पुगेको ‘ह्यूमन जेनोम प्रोजेक्ट’ ले त संसार भरिकै मानिसहरूमा भएका जीवहरूको संरचना अनुरूप मानिसमा हुने सबै जीन तथा यसका विभिन्न रसायनहरूको चित्रण गर्ने उद्देश्य लियो । विभिन्न देशहरू जस्तै संयुक्त राज्य अमेरिका, बेलायत, जापान, फ्रान्स, जर्मनी, स्पेन र चीनका केही विश्वविद्यालयहरूको 

संयुक्त परियोजनामार्फत यो अभियान बढाइएको थियो । मानिसमा जीन बनाउन करिब २३ हजार तीन सय प्रोटिनले भाग लिने गरेको कुरा यो खोजबाट पुष्टि भयो । मस्तिष्क मापनका विधिहरू हाल मानव मस्तिष्कबारे धेरै नयाँ नयाँ कुराहरू पत्ता लागिरहेका छन् । 

अत्याधुनिक उपकरण तथा उच्चतम मानवीय क्षमताका कारण अहिले यो कुरा सामान्य लाग्न सक्छ । तर, आजभन्दा करिब ३५० वर्षअघि अर्थात् सन् १६६४ मा थोमस विलिज नामक बेलायती चिकित्सक, जसलाई स्नायु विज्ञानका जनक पनि भनिन्छ, ले मस्तिष्कको आन्तरिक संरचना, स्नायु तथा प्रणालीबारे बताउँदा यो युगान्तकारी घटना मानिएको थियो । 

मस्तिष्कमा हुने क्रियाकलाप, रसायन तथा यसको प्रभावबारे थाहा पाउन विभिन्न वैज्ञानिक उपकरणहरूको विकास गरिएको छ । ८० वर्षभन्दा अघि नै विकास गरिएको इलेक्ट्रो इन्सेफालोग्राम (इइजी) ले मस्तिष्कको संरचनालाई चित्रात्मक शैलीमा देखाउन मद्दत गर्छ । 

मस्तिष्कमा हुने गति तथा चाललाई समेत देखाउने गरी विगत तीन दशक यता इइजीलाई कम्प्युटरसँग जोडी यसको प्रभावकारितामा वृद्धि गरिएको छ । विकिरण विज्ञान तथा भौतिक शास्त्रको विकाससँगै मस्तिष्क मापनको प्रविधिमा समेत नयाँपन आएको छ । 

सन् १९७२ मा विकास गरिएको कम्प्युटर टोमोग्राफी अथवा सिटी स्कानिङ्कले मस्तिष्कको कुनै भागमा भएको अवाञ्छित तन्तुहरूको विकास वा समग्र आन्तरिक विन्यासबारे सूचना प्राप्त गर्न सघाउ पुर्‍याउँछ । यसले मस्तिष्कले कसरी काम गर्छ भन्ने नभई किन यसले राम्ररी काम गर्न सकिरहेको छैन भन्ने बारेमा उपयुक्त जवाफ दिन सक्छ । 

पोजिट्रन इमिसन टोमोग्राफी अर्थात् पेट स्कानिङ्कले मस्तिष्कमा हुने जैविक रसायन क्रियाकलापहरूलाई चित्रात्मक रूपमा प्रस्तुत गर्छ । फक्सनिङ्क म्याग्नेटिक रिजोनेन्स इमेजिङ्कले रेडियो विकिरण प्रविधिमार्फत क्रियाशील मस्तिष्कमा कुनै निश्चित काम गर्दा कुन भाग सक्रिय हुन्छ भन्ने कुरा देखाउँछ । सिङ्गल फोटो इमिसन कम्प्युटेड टोमोग्राफी स्पेक्टले मस्तिष्कका कार्यहरू अध्ययन गरी मस्तिष्क सम्बन्धी विभिन्न रोगहरू वा मनोवैज्ञानिक अवस्थाबारे जानकारी प्रदान गर्छ । यी प्रविधिहरूले मस्तिष्कको विभिन्न कार्यहरूलाई सिनेमामा झैँ प्रस्तुत गर्ने गर्छन् ।

(लेखक पीएचडी सेन्टरका प्राज्ञिक सल्लाहकार, इमाजिन नेपालका अध्यक्ष तथा आइसीए नेपालका संस्थापक अध्यक्ष हुनुहुन्छ ।)

प्रकाशित मिति : २१ माघ २०७८, शुक्रबार  ८ : ३८ बजे