માછલીની એ પ્રજાતિ, જે નર વિના એક લાખ વર્ષ સુધી જીવિત રહી છે

મૅક્સિકો અને દક્ષિણ ટેક્સાસની નદીઓમાં એક એવા પ્રકારની માછલી તરે છે, જે ઉત્ક્રાંતિના નિયમને જોતાં તો અસ્તિત્વ જ ન ધરાવતી હોવી જોઈએ.

આ પ્રજાતિની માછલીમાં માત્ર માદાઓ જ બચી છે, એક પણ નર નથી.

આ માદા માછલીઓ પોતાના ઝુંડમાં જ તરે છે અને અહીં જ તેની ચાંદી જેવી ચળકતી ત્વચા નિકટવર્તી પ્રજાતિની નર માછલી સાથે ઘસાય છે.

અહીં જ તે તેના સાથી નરની પસંદગી કરે છે.

જોકે આ નર માછલીના જનીન માછલીનાં બચ્ચાંઓમાં કોઈ ભાગ નથી ભજવતા, આ જ ઉત્ક્રાંતિનો અસાધારણ વળાંક છે.

આ પ્રક્રિયા ગાયનોજિનેસિસ તરીકે ઓળખાય છે, જેમાં તે ઈંડાંના વિકાસને ટ્રિગર કરવા જ નરના શુક્રાણુનો ઉપયોગ કરે છે, પણ ઝડપથી તેના ડીએનએને નકારી દે છે.

તે માત્ર માદા માછલીઓ જ પેદા કરે છે, આ રીતે પેદા થનાર દરેક માદા માછલી તેની ક્લોન (આબેહૂબ નકલ) હોય છે.

આ માછલીનું નામ છે, ઍમેઝૉન મોલી.

માછલીને આ નામ એવા આદિવાસી સમુદાય પરથી અપાયું છે જેમાં માત્ર મહિલા યોદ્ધાઓ હતી. તેનો ઉલ્લેખ ગ્રીક પૌરાણિક કથાઓ

માછલીઓની આ પ્રજાતિ લગભગ એક દાયકાથી વૈજ્ઞાનિકો માટે કોયડો બની છે.

આમ તો ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ અજાતીય (નર અને માદા બંનેમાંથી એક ના હોય તેવી) પ્રજાતિઓ ઝડપથી નાશ પામવી જોઈએ, કારણ કે, જાતીય સંબંધ વિના સમય વીતવા સાથે તેમના જિનોમમાં હાનિકારક ફેરફારો (મ્યુટેશન્સ) એકત્રિત થાય છે.

જોકે માત્ર માદા જ ધરાવતી આ ઍમેઝૉન મોલી પ્રજાતિની માછલી લગભગ એક લાખ વર્ષોથી અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

તો, હવે જ્યારે સિદ્ધાંત એમ કહે છે કે, ઍમેઝૉન મોલી લાંબા સમય પહેલાં જ લુપ્ત થઈ જવી જોઈતી હતી, તો આ માછલીનું અસ્તિત્વ કેવી રીતે ટકી રહ્યું છે?

માછલીઓનું પ્રજનન શા માટે મહત્ત્વનું છે?

જર્મનીના મ્યુનિકમાં આવેલી લુડવિગ મૅક્સિમિલિયન યુનિવર્સિટી સ્થિત કમ્પ્યુટેશનલ જીવવિજ્ઞાની અને ઍમેઝૉન મોલી પરના નવા અભ્યાસના સહ-લેખક ઍડવર્ડ રાઇસમેયર કહે છે કે, 'સેક્સ મોંઘું પડે છે.'

જીવોએ પ્રજનન માટે પાર્ટનર શોધવો પડે છે અને સ્પર્ધા કરવી પડે છે તથા દરેક માતા-પિતા તેમના ડીએનએમાં અડધા ભાગનું જ યોગદાન આપે છે.

પ્રજનનમાં ઘણી વખત અસમાનતા પણ રહેલી હોય છે, જેમાં ઘણી પ્રજાતિઓની માદા બચ્ચાંને જન્મ આપવામાં અને તેમનો ઉછેર કરવામાં નર કરતાં ઘણી વધુ ઊર્જા વાપરે છે.

તેનાથી ઊલટું, અજાતીય પ્રજનન પ્રમાણમાં ઘણી બહેતર પ્રક્રિયા જણાય છે.

તેમાં પાર્ટનર શોધવાની કોઈ જરૂર હોતી નથી અને તમે તમારાં 100 ટકા જનીનો આગામી પેઢીમાં પસાર કરી શકો છો.

તેમ છતાં, સમગ્ર સૃષ્ટિમાં જાતીય પ્રજનન જ વધુ પ્રાથમિકતા ધરાવે છે.

ડેવ સ્પીઝર નેધરલૅન્ડ્ઝ ખાતે યુનિવર્સિટી ઑફ ઍમ્સ્ટર્ડેમના ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાની છે.

તેઓ જણાવે છે, "જો તમે સર્વાંગી ચિત્ર પર નજર કરશો, તો જીવ સૃષ્ટિમાં 99.9 ટકા જાતીય પ્રજનન જ છે."

જાતીય પ્રજનન દરમિયાન માતા-પિતાનું ડીએનએ ફરીથી ગોઠવાય છે.

આ પ્રક્રિયાને રિકોમ્બિનેશન (પુનઃ સંયોજન) કહેવાય છે , જેના લીધે દરેક બચ્ચાને જીનનું અનોખું સંયોજન મળે છે.

તેનો અર્થ એ કે, જાતીય પ્રજાતિઓમાં વધુ જનીન વૈવિધ્ય રહેલું હોય છે, કારણ કે, દરેક વ્યક્તિ જનીનનું જુદું મિશ્રણ ધરાવતી હોય છે.

પ્રજાતિઓના અસ્તિત્વ આ સામાન્યપણે માટે લાભદાયી હોય છે.

સેક્સ સુરક્ષા પણ પૂરી પાડે છે.

માતા અને પિતાથી મળતા જનીનની ગોઠવણ વિના જિનોમ 'મુલર્સ રેટચેટ' નામથી ઓળખાતા જોખમનો સામનો કરે છે. આ એક ધીમું અને ચૂપચાપ આગળ વધતું જોખમ છે.

સ્પીઝર સમજાવે છે કે, જ્યારે ડીએનએની નકલ થાય છે, ત્યારે "હંમેશાં ભૂલો થતી હોય છે."

જાતીય પ્રજનન કરનારી પ્રજાતિઓમાં આ ભૂલોને જીન પૂલમાંથી બહાર કાઢી શકાય છે.

પરંતુ એ પ્રજાતિઓ જે ક્લોન થતી હોય એટલે કે અજાતીય પ્રજનન કરતી હોય, તેમાં આ ભૂલો વારંવાર આવનારી પેઢીઓમાં પસાર થતી રહી છે.

સમય વીતવા સાથે આ હાનિકારક ફેરફારો એકમાર્ગી રેટચેટના ખાંચાની માફક એકઠા થતા જાય છે અને ક્રમશઃ જિનોમને ત્યાં સુધી ખરાબ કરતા જાય છે, જ્યાં સુધી પ્રજાતિ વિલુપ્ત ન થઈ જાય.

માછલી જાતીય પ્રજનન વિના કેવી રીતે જીવિત રહી શકે?

આ વિચાર પ્રમાણે, અજાતીય પ્રજાતિઓ અલ્પજીવી હોવી જોઈએ અને જનીન ક્ષયને કારણે તેનો નાશ થવો જોઈએ.

તેમ છતાં, ઍમેઝૉન જેવી અમુક પ્રજાતિઓ માત્ર અસ્તિત્વ જ ટકાવી નથી રાખતી, બલ્કે વિકાસ પણ સાધી રહી છે.

સ્પીઝર માને છે કે, આ સિદ્ધાંતનું અર્થઘટન કેવું કરવામાં આવ્યું છે તેમાંથી પણ થોડી ગૂંચવણ ઊભી થઈ હોઈ શકે છે.

તેઓ એવી દલીલ કરે છે કે, તેને માત્ર પ્રજનનના સંદર્ભમાં જોવાને બદલે સમગ્ર જીવન પરના નિયંત્રણ તરીકે સમજવી જોઈએ.

કોઈપણ વ્યવસ્થામાં જનીન "ભૂલો"ને સંભાળવાનો ઉપાય હોવો જોઈએ અને જાતીય પ્રજનન આવી જ એક વ્યૂહરચના છે.

આ દૃષ્ટિએ જોતાં, લાંબુ જીવન જીવતી અજાતીય પ્રજાતિઓ અનિવાર્યપણે ઉત્ક્રાંતિના નિયમોનો અનાદર નથી કરી રહી, પણ તેના વૈકલ્પિક રસ્તા શોધી રહી છે.

પ્રાણી સૃષ્ટિમાં, ઘણા અજાતીય જીવો સિદ્ધાંતના અનુમાન કરતાં પણ લાંબા સમયથી અસ્તિત્વ ધરાવતા હોય, એમ જણાય છે.

તેમાં ઝાડીઓમાં રહેતા લાકડી જેવા જંતુઓથી લઈને પરપોટા જેવા સૂક્ષ્મ જીવોનો સમાવેશ થાય છે.

ઍમેઝૉન મોલી પિતા વિના જ જીવન વિતાવવા માટે કટિબદ્ધ માત્ર માતાઓ જ ધરાવતી પ્રજાતિઓના ખાસ સમૂહમાં સામેલ છે.

લાંબું જીવન જીવતી આ અજાતીય પ્રજાતિઓ મુલર્સ રેટચેટ દ્વારા કરવામાં આવેલી વિનાશની ધારણાને કેવી રીતે માત આપે છે, એ હજુ પણ ચર્ચાનો વિષય છે.

આ માછલી અન્યથી કેવી રીતે જુદી પડે છે?

રાઇસમેયર કહે છે કે, નવો અભ્યાસ કોયડાની અગાઉ ખૂટતી કડી પર પ્રકાશ પાડે છે. "અને આ ટુકડો હતોઃ જનીન રૂપાંતરણ (જીન કન્વર્ઝન)."

જનીની રૂપાંતરણ એ આનુવંશિક મરામતનું એક સ્વરૂપ છે અને તે માત્ર ઍમેઝૉન મોલી માછલીઓ પૂરતું જ સીમિત નથી.

તે માનવી સહિતના ઘણા જીવોમાં રહેલું છે.

આપણા જેવી જાતીય પ્રજનન ધરાવતી પ્રજાતિઓમાં, દરેક વ્યક્તિ સામાન્યપણે મોટાભાગનાં જનીનોની બે નકલો ધરાવે છે - એક નકલ માતા પાસેથી અને બીજી પિતા પાસેથી.

જ્યારે ડીએનએને નુકસાન થાય (ઉદાહરણ તરીકે યુવી કિરણોત્સર્ગ દ્વારા), ત્યારે કોષો અમુક વખત એક જનીનની નકલનો ઉપયોગ બીજા જનીનની મરામત માટે કરી શકે છે.

જનીન રૂપાંતરણ તરીકે ઓળખાતી આ પ્રક્રિયા આખરે જનીનની બંને નકલોને એકબીજાની વધુ સમાન બનાવી શકે છે.

માણસોમાં અને મોટાભાગનાં પ્રાણીઓમાં આ વ્યવસ્થા જ્યારે ડીએનએને નુકસાન પહોંચે, ત્યારે પૃષ્ઠભૂમિમાં ચૂપચાપ તેની મરામત કરતી પ્રક્રિયા તરીકે કામ કરે છે.

પણ ઍમેઝૉન મોલીના કિસ્સામાં તે તેના જિનોમની જાળવણી કરવામાં ઘણી આગળ પડતી અને સક્રિય ભૂમિકા ભજવતી હોય, એમ જણાય છે.

રાઇસમેયર અને તેમની ટીમે જુદી-જુદી પેઢીઓની ઍમેઝૉન મોલીના ડીએનએની તુલના કરવા માટે હોલ-જિનોમ સિક્વન્સિંગનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

તેમણે નોંધ્યું હતું કે, ઍમેઝૉન મોલીના ડીએનએના કેટલાક ભાગો વારંવાર ઓવરરાઇટ (એક ઉપર બીજી કૉપી) થયા હોય, એવું જણાતું હતું.

વળી, આ પ્રક્રિયા જાતીય પ્રજનનના જિનેટિક રિશફલિંગ દ્વારા નહીં, બલ્કે અન્ય પ્રાણીઓ કરતાં ઍમેઝૉન મોલીમાં જનીન રૂપાંતરણ વધુ સક્રિય હોવાથી થઈ હતી.

અહીં, એવું લાગે છે કે, જનીન રૂપાંતરણ ઍમેઝૉન મોલીના જિનોમ માટે એવું જ કાર્ય કરી રહ્યું છે, જેવું જાતીય પ્રજનન આપણાં જનીનો માટે કરે છે - હાનિકારક મ્યુટેશન્સને સંગ્રહિત થતા અટકાવવામાં મદદ કરવી.

મોટાભાગનાં અજાતીય પ્રાણીઓની માફક ઍમેઝૉન મોલીનો ઉદ્ભવ એક આકસ્મિક યોગાનુયોગથી થયો હતો.

સંશોધન સૂચવે છે કે, આ ઘટના આશરે એક લાખ વર્ષ પહેલાં થઈ હતી, જ્યારે માદા ઍટલાન્ટિક મોલીએ નર સેઇલફિન મોલી સાથે પ્રજનન કર્યું હતું.

ખચ્ચર કે લાઇગર જેવાં મોટાભાગનાં વર્ણસંકર (હાઇબ્રિડ) પ્રાણીઓથી ઊલટું, આ જોડી વંધ્ય સંતાનોના જન્મમાં નહોતી પરિણમી.

તેને બદલે, તેણે જાતીય સંબંધ બાંધ્યા વિના જ પ્રજનન કરી શકે, તેવા વંશને જન્મ આપ્યો.

આથી, હવે, દરેક ઍમેઝૉન મોલી માછલી બે પૂર્વજ પ્રજાતિઓમાંથી આનુવંશિક સામગ્રીનું વહન કરે છે - જે આ પ્રજાતિને અગાઉથી જ ઉચ્ચ આનુવંશિક વૈવિધ્ય પૂરું પાડે છે.

આ બેવડો વારસો જ કદાચ આટલા વ્યાપક જનીન રૂપાંતરણ માટેની મોલીની ક્ષમતાની ચાવી છે.

કારણ કે, તેનાં માતા-પિતાની પ્રજાતિઓ એકબીજા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત હોવાથી તેમનાં જનીનો સમાન કાર્યો કરવા માટે પૂરતી સમાનતા ધરાવે છે, પણ સાથે જ કામ કરવા માટે નમૂનાઓની વિશાળ શ્રેણી ઑફર કરવાની ભિન્નતા પણ ધરાવે છે.

એટલી જ રસપ્રદ અન્ય એક બાબત એ છે કે, જનીન રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા જિનોમના કેટલાક ભાગોમાં અન્ય કરતાં વધુ વખત થતી હોવાનું જણાય છે.

રાઇસમેયર જણાવે છે, "જે પ્રકારના ફેરફારો (મ્યુટેશન્સ) સૌથી ખરાબ, સૌથી જોખમી અને સૌથી નુકસાનકારક હોવાની આશંકા હોય છે, જિનોમની તે જ જગ્યાઓ પર જીન કન્વર્ઝન સૌથી વધુ થતું જોવા મળે છે."

તેનું પરિણામ એક લાખ કરતાં વધુ વર્ષોથી જાતીય પ્રજનન વિના પણ નોંધપાત્ર રીતે તંદુરસ્ત આનુવંશિક આરોગ્ય ધરાવતી જણાતી પ્રજાતિમાં જોવા મળી રહ્યું છે.

માનવ જીવવિજ્ઞાન પર શું અસર પડે છે?

હાનિકારક મ્યુટેશન્સ માત્ર અજાતીય પ્રજાતિઓ પૂરતાં સીમિત નથી.

રાઇસમેયર કહે છે, "કૅન્સર એ મ્યુટેશન્સની બીમારી છે." જોકે, તેઓ તેમનાં તારણોની અસરોને અતિશયોક્તિભરી ન ગણાવવા માટે કાળજી દાખવી રહ્યા હોવા છતાં જણાવે છે કે, આનુવંશિક પરિવર્તન અને તેની સામે લડવાની કુદરતની વ્યૂહરચના લાંબા ગાળે ઉપયોગી નીવડશે.

ઍમેઝૉન મોલીએ જાતીય પ્રજનનની શક્તિનો સ્થિર વિકલ્પ શોધી લીધો છે કે કેમ, તે સવાલ હજુયે વણઉકલ્યો છે.

વૈજ્ઞાનિકો હજુ પણ નથી જાણતા કે, જનીન રૂપાંતરણ કેટલા સમય સુધી 'મુલર્સ રેટચેટ'ને રોકી રાખી શકશે.

પણ ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ જેનું અસ્તિત્વ ન હોવું જોઈએ, એવી માછલીના આનુવંશિક સ્વાસ્થ્યનું ચિત્ર અપેક્ષા કરતાં ઘણું વધારે મજબૂત છે.

રાઇસમેયરના જણાવ્યા પ્રમાણે, "અમે વિચાર્યું હતું કે, જાતીય પ્રજનન એ જિનોમને તંદુરસ્ત રાખવા માટેનો એકમાત્ર યોગ્ય માર્ગ છે... પણ હવે અમને જાણવા મળ્યું છે કે, ના, તેનો બીજો માર્ગ પણ છે."

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન