उत्परिवर्तन

वनस्पतींच्या व प्राण्यांच्या वारसारूपाने संततीत उतरू शकणाऱ्या वैशिष्ट्यात बदल घडून येणे. उदा., फळांवर आढळणाऱ्या निसर्गातील ड्रॉसोफिला या माशीचे डोळे लाल असतात, पण क्वचित एखादी पांढऱ्या डोळ्याची किंवा सामान्य ड्रॉसोफिलांच्या मानाने आखूड पंख किंवा फिकट रंग असणारी ड्रॉसोफिला आढळते. वनस्पतींतील उत्परिवर्तनाची उदाहरणे म्हणजे मूळच्या वनस्पतींहून भिन्न रंगाची फुले किंवा भिन्न आकाराची किंवा आकारमानाची पाने असणाऱ्या वनस्पती निपजणे ही होत. वरील उदाहरणांतील मूळच्या व उत्परिवर्तित जीवांतील भेद अल्प असतात व अशा उत्परिवर्तनांना सूक्ष्म उत्परिवर्तने म्हणतात पण बराच भेद असणारी महा-उत्परिवर्तनेही आढळतात. उदा., मॅसॅच्यूसेट्समधील (अमेरिका) एका मेंढीला वाकलेले पाय असणारी काही पिले झाली (१७९१). त्या पिलांपासून संतती निर्माण केल्यावर त्यांच्यासारखेच वक्र पाय असणाऱ्या अँकोन मेंढ्यांचा एक नवाच वाण तयार झाला. तसेच दुसरे उदाहरण म्हणजे मलेशिया, फिलिपीन्स इ. देशांत आढळणाऱ्या बिनशेपटीच्या ‘मँक्स’ मांजराचे होय.

जीवांची आनुवंशिक वैशिष्ट्ये जीनांवर [जीन] अवलंबून असतात. जीन अतिसूक्ष्म असतात. शरीराचा आकार, आकारमान, वाढ, डोळ्यांचा किंवा केसांचा रंग इ. निरनिराळी वैशिष्ट्ये ठरविणारे निरनिराळे जीन असतात. काही जीन दोन किंवा अधिक वैशिष्ट्ये ठरवितात. तसेच काही वैशिष्ट्ये जीनांच्या एकूण समूहावर अवलंबून असतात. जीन गुणसूत्रात [आनुवंशिक वैशिष्ट्ये एका पिढीतून दुसऱ्या पिढीत नेणाऱ्या सूक्ष्म घटकात, गुणसूत्र] स्थापित असतात व गुणसूत्रे जातील तेथे ते नेले जातात. प्रत्येक गुणसूत्रात अनेक किंवा पुष्कळ जीनही असतात. गुणसूत्रे सूक्ष्म असतात पण विशिष्ट रंजकांनी रंग देऊन सूक्ष्मदर्शकाने ती पाहता येतात. त्यांची संख्या, आकार व आकारमान ही जातिपरत्वे निरनिराळी पण कोणत्याही एकाच जातीत एकाच प्रकारची असतात.

जीनात किंवा गुणसूत्रात यदृच्छया, एखादी चूक किंवा बिघाड घडून येण्यामुळे उत्परिवर्तन उद्‌भवते असे आधुनिक वैज्ञानिकांचे मत आहे. उत्परिवर्तनाचे दोन प्रकार आहेत : (१) जीन उत्परिवर्तन :जीनात काही प्राकृतिक किंवा रासायनिक फेरफार होण्यामुळे हे उद्‌भवते.(२) गुणसूत्र उत्परिवर्तन : अर्धसूत्री विभाजनाच्या (पेशीतील केंद्रकाच्या ज्या प्रकारच्या विभाजनाने गुणसूत्रांची द्विगुणित संख्या कमी होऊन एकगुणित म्हणजे निम्मी होते त्या विभाजनाच्या प्रकाराच्या) प्रक्रियेत काही बिघाड होऊन गुणसूत्रांची योग्य ती व्यवस्था न होण्यामुळे किंवा वाजवी संख्येपेक्षा अधिक गुणसूत्रे निर्माण होण्यामुळे गुणसूत्र उत्परिवर्तन घडून येते. दुसरा प्रकार विशेषतः वनस्पतींत आढळतो. उदा., गुलाबाच्या जनकरूप जातीतील द्विगुणित गुणसूत्रांची संख्या १४ आहे असे मानले जाते, पण १४, २८, ४२ किंवा ५६ द्विगुणित गुणसूत्रे असलेल्या गुलाबाच्या जाती आढळतात.

प्रयोगशाळेत पाळलेल्या ड्रॉसोफिलात व वाढविलेल्या (लागवडीत असलेल्या) मक्यासारख्या वनस्पतीत होणाऱ्या उत्परिवर्तनांचे बरेच अध्ययन करण्यात आलेले आहे व त्यावरून असे कळून आलेले आहे की, निरनिराळ्या जातींच्या जीवांच्या जीनांचे किंवा एकाच जातीच्या जीवातील निरनिराळ्या जीनांचे उत्परिवर्तन होण्याचे प्रमाण निरनिराळे असते. काही वनस्पतींच्या अपत्यांपैकी शेकडा दहात एखादे व ड्रॉसोफिलांच्या सु. दोनशे अपत्यांपैकी एकात उत्परिवर्तन आढळते. उत्परिवर्तन किती वारंवार होते हे मोजण्याचे प्रयत्न झालेले आहेत व काही आगणने (अंदाज) प्रसिद्ध झालेली आहेत; परंतु ती केवळ अंदाज ठरतील. याविषयी अचूक मापन करण्यात पुढील अडचणीही आहेत. उत्परिवर्तनाची प्रक्रिया विपर्ययक्षम (उलटणारी) असते. उदा., अ या जीनाच्या उत्परिवर्तनाने झालेल्या अ´ या जीनाचे उत्परिवर्तन होऊन पुन्हा अ हा जीन निर्माण होण्याचा संभव असतो. शिवाय काही अशी उत्परिवर्तने होणे शक्य आहे की, जी आपल्या लक्षातही येणार नाहीत.

काही थोडीशीच उत्परिवर्तने लाभदायक किंवा निष्प्रभावी असतात. पण बहुसंख्य हानिकारक असतात. जीवांची शरीरे ही त्यांच्या नैसर्गिक परिस्थितीशी जुळत्या झालेल्या अशा संस्थाच असतात. त्या इतक्या जटिल असतात की, त्यांच्या घटकांत यत्किंचित बदल झाला तरी त्यांची कार्यक्षमता कमी होते व उत्परिवर्तित जीव टिकाव धरू शकत नाहीत. काही उत्परिवर्तने तर प्राणहर (ज्यांमुळे मृत्यू येतो अशी) असतात.

प्रयोगशाळांत पाळलेल्या जीवांवर क्ष-किरण, जंबुपार किरण (वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य किरण), रासायनिक द्रव्ये, उष्णता इत्यादींचा प्रभाव पाडून जीनांची किंवा गुणसूत्रांची उत्परिवर्तन घडवून आणण्यात आली आहेत. अशा कृत्रिम उत्परिवर्तनांसारखीच उत्परिवर्तने निसर्गातील जीवांतही घडून आलेली आढळतात, पण ती का घडून येतात हे कळलेले नाही. ती विश्वकिरणांमुळे (बाह्य अवकाशातून पृथ्वीवर येणाऱ्या अतिशय भेदक किरणांमुळे) होत असावीत असे सुचविण्यात आलेले आहे, पण या गोष्टीला पुरावा मिळालेला नाही. जीन व गुणसूत्रे स्थिर प्रकृती असतात व त्यांचे उत्परिवर्तन विरळाच होते. उत्परिवर्तितांपैकी निसर्गात चिरकाल टिकून राहणारांची संख्या अत्यल्प, नगण्य असते. पण त्यांचे महत्त्व असे की, उत्परिवर्तनाने क्रमविकास (उत्क्रांती) घडून येणे शक्य होते असा पुरावा त्यांच्यावरून मिळतो.

लेखक : क. वा. केळकर

माहिती स्रोत :मराठी विश्वकोश