നക്ഷത്രപ്പൊടിയിൽ നിന്ന് ബോധത്തിലേക്ക്: ജീവന്റെ ഉത്ഭവം എന്ന മഹാത്ഭുതം

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ അത്ഭുതം എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന ഒന്നാണ് ജീവൻ. ഒരു തുള്ളി വെള്ളത്തിലോ പുലർകാലത്തെ മഞ്ഞുതുള്ളിയിലോ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ ലോകത്തെക്കുറിച്ച് നാം പലപ്പോഴും ചിന്തിക്കാറില്ല. ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ ശാന്തമെന്ന് തോന്നുന്ന ജലം, വാസ്തവത്തിൽ പ്രപഞ്ചത്തിലെ തന്നെ അത്യപൂർവ്വമായ ഒരു രാസനിർമ്മിതിയാണ്. ഹൈഡ്രജന്റെ രണ്ട് ആറ്റങ്ങളും ഓക്സിജന്റെ ഒരു ആറ്റവും ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന ജലതന്മാത്രകൾ വെറുതെ അടുത്തു വന്നിരിക്കുകയല്ല ചെയ്യുന്നത്. 'കോവാലന്റ് ബോണ്ട്' (Covalent bond) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന അതിശക്തമായ ഒരു രാസബന്ധനത്തിലൂടെയാണ് ഇവ പരസ്പരം കോർത്തുപിടിച്ചിരിക്കുന്നത്. ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ ഇലക്ട്രോണുകളെ പരസ്പരം പങ്കുവെക്കുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന ഈ ഊർജ്ജതന്ത്രമാണ് വെള്ളത്തിന് അതിന്റെ സവിശേഷമായ സ്വഭാവങ്ങൾ നൽകുന്നത്. ഈ തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണം കാരണമാണ് ജലം തുള്ളികളായി മാറുന്നതും നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങൾക്കും അസ്ഥികൾക്കും ഇടയിലൂടെ ഒഴുകി പ്രത്യാവശ്യമായ ധാതുക്കളെ ലയിപ്പിച്ചു ചേർക്കുന്നതും.

നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള വായുവും യഥാർത്ഥത്തിൽ ശൂന്യമല്ല. നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, ജലബാഷ്പം, പൊടിപടലങ്ങൾ എന്നിവ കലർന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ മിശ്രിതമാണത്. ഓരോ ശ്വാസത്തിലും നാം ഉള്ളിലേക്ക് എടുക്കുന്നത് ഈ അദൃശ്യമായ കണികകളെയാണ്. ഇവിടെയാണ് ശാസ്ത്രത്തിലെ ഏറ്റവും മൗലികമായ ഒരു ചോദ്യം ഉയരുന്നത്: ജലം, വാതകങ്ങൾ, ധാതുക്കൾ തുടങ്ങിയ നിർജീവ പദാർത്ഥങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിതമായ ഈ പ്രപഞ്ചത്തിൽ, എങ്ങനെയാണ് ഇതേ രാസവസ്തുക്കളുടെ ഒരു കൂട്ടം മാത്രം ജീവനുള്ള ഒരു മനുഷ്യനായി അല്ലെങ്കിൽ സസ്യമായി മാറുന്നത്? വെറും കല്ലുകളിൽ നിന്നും കാറ്റിൽ നിന്നും നമ്മളെ വേർതിരിച്ച ആ സവിശേഷമായ 'സ്പാർക്ക്' എവിടെ നിന്നാണ് ഉണ്ടായത്? ഈ അന്വേഷണം നമ്മെ എത്തിക്കുന്നത് നാല് ശതകോടി വർഷങ്ങൾ പഴക്കമുള്ള ഭൂമിയുടെ ചരിത്രത്തിലേക്കാണ്.

മനുഷ്യൻ ചിന്തിക്കാൻ തുടങ്ങിയ കാലം മുതൽ ജീവന്റെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ച് സങ്കൽപ്പങ്ങൾ രൂപപ്പെട്ടിരുന്നു. ബിസി ഏഴാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഗ്രീക്ക് ചിന്തകന്മാരായ പ്ലേറ്റോയും എപ്പിക്യൂറസും ഇതിനെക്കുറിച്ച് ഗൗരവമായി ആലോചിച്ചിരുന്നു. തുടക്കത്തിൽ 'ജീവൻ ജീവനിൽ നിന്ന് മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ' എന്ന ലളിതമായ നിഗമനത്തിലാണ് ലോകം എത്തിച്ചേർന്നത്. എന്നാൽ ഇതിലൊരു യുക്തിപരമായ കുരുക്കുണ്ട്. ഓരോ ജീവിക്കും മാതാപിതാക്കൾ വേണമെന്നുണ്ടെങ്കിൽ, ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും ആദ്യത്തെ ജീവി എങ്ങനെ ഉണ്ടായി എന്നതായിരുന്നു ആ ചോദ്യം. ഈ കുരുക്ക് അഴിക്കാൻ ബിസി നാലാം നൂറ്റാണ്ടിൽ അരിസ്റ്റോട്ടിൽ 'സ്പോണ്ടേനിയസ് ജനറേഷൻ' (Spontaneous generation) എന്ന സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ട് വെച്ചു. നിർജീവ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ 'ന്യൂമ' (Pneuma) അല്ലെങ്കിൽ 'വൈറ്റൽ ഹീറ്റ്' എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരുതരം ജീവ ഊർജ്ജം ഉണ്ടെങ്കിൽ അതിൽ നിന്നും ജീവൻ തനിയെ മുളപൊട്ടും എന്ന് അദ്ദേഹം വിശ്വസിച്ചു. ചീഞ്ഞഴുകുന്ന അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ നിന്ന് പുഴുക്കൾ ഉണ്ടാകുന്നതും മഞ്ഞുതുള്ളികളിൽ നിന്ന് പ്രാണികൾ ജനിക്കുന്നതുമൊക്കെ ഇതിന് തെളിവായി അക്കാലത്ത് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കപ്പെട്ടു. സൂക്ഷ്മദർശിനികൾ ഇല്ലാതിരുന്ന അക്കാലത്ത് ഈ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ശാസ്ത്രസത്യങ്ങളായി രണ്ട് സഹസ്രാബ്ദത്തോളം നിലനിന്നു.

പതിനേഴാം നൂറ്റാണ്ടിൽ വാൻ ഹെൽമോണ്ടിനെപ്പോലുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിയർപ്പും ഗോതമ്പ് മണികളും ഉപയോഗിച്ച് എലികളെ വരെ 'സൃഷ്ടിക്കാൻ' കഴിയുമെന്ന് വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. എന്നാൽ പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ലൂയി പാസ്ചർ ഈ അന്ധവിശ്വാസത്തിന് ശാസ്ത്രീയമായി അന്ത്യം കുറിച്ചു. അദ്ദേഹം നടത്തിയ 'സ്വാൻ നെക്ക് ഫ്ലാസ്ക്' പരീക്ഷണം ജീവൻ നിർജീവ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്ന് പെട്ടെന്ന് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന ഒന്നല്ല എന്ന് തെളിയിച്ചു. വന്ധ്യംകരിക്കപ്പെട്ട ഒരു ലായനിയിലേക്ക് ബാക്ടീരിയകളോ മറ്റ് സൂക്ഷ്മജീവികളോ പുറത്തുനിന്ന് പ്രവേശിക്കാത്തടത്തോളം കാലം അവിടെ പുതിയ ജീവൻ ഉണ്ടാകില്ലെന്ന് അദ്ദേഹം ഉറപ്പിച്ചു. എങ്കിലും ഭൂമിയുടെ പ്രാഥമിക ചരിത്രം പരിശോധിച്ചാൽ ഒരു വൈരുദ്ധ്യം തെളിയും. 'ഹേഡിയൻ ഇയോൺ' (Hadean Eon) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന കാലഘട്ടത്തിൽ ഭൂമി തിളച്ചു മറിയുന്ന ഒരു അഗ്നിഗോളമായിരുന്നു. ജീവന്റെ ഒരു അംശം പോലും നിലനിൽക്കാൻ കഴിയാത്ത ആ സാഹചര്യത്തിൽ നിന്ന് ഇന്ന് കാണുന്ന ജീവജാലങ്ങൾ ഉണ്ടായെങ്കിൽ, എന്നോ ഒരിടത്ത് നിർജീവ പദാർത്ഥങ്ങൾ ജീവനുള്ള ഒന്നായി പരിണമിച്ചിരിക്കണം.

ജീവന്റെ അടിസ്ഥാനത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുമ്പോൾ രണ്ട് പ്രധാന കാര്യങ്ങളാണ് ശ്രദ്ധേയമാകുന്നത്: ഒന്ന്, സ്വയം പകർത്താൻ (Self-replication) കഴിവുള്ള ഡി എൻ എ (DNA) പോലുള്ള തന്മാത്രകൾ. രണ്ട്, പുറത്തുനിന്ന് ഊർജ്ജം സ്വീകരിച്ച് പ്രവർത്തനക്ഷമമാകുന്ന മെറ്റബോളിസം (Metabolism) അഥവാ ചയാപചയ പ്രവർത്തനങ്ങൾ. ഇതിൽ കാർബൺ എന്ന മൂലകത്തിന് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. കാർബണിന് ഒരേസമയം നാല് ആറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെടാനുള്ള കഴിവുള്ളതിനാൽ സങ്കീർണ്ണമായ തന്മാത്രാ ചങ്ങലകൾ നിർമ്മിക്കാൻ അതിന് സാധിക്കുന്നു. ഇത്തരം തന്മാത്രകളെയാണ് നമ്മൾ 'ഓർഗാനിക് മോളിക്യൂൾസ്' എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. പഴയ ഭൂമിയിലെ സമുദ്രങ്ങൾ ഇത്തരം രാസവസ്തുക്കളാൽ സമ്പന്നമായിരുന്നു.

ഈ രാസവസ്തുക്കൾക്ക് ഒന്നിച്ച് ചേർന്ന് പ്രവർത്തിക്കാൻ ഒരു 'കവചം' ആവശ്യമായിരുന്നു. ഫാറ്റി ആസിഡുകൾ (Fatty acids) ആണ് ഈ ദൗത്യം നിർവ്വഹിച്ചത്. ഫാറ്റി ആസിഡുകൾക്ക് വെള്ളത്തോടുള്ള താല്പര്യത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ ഒരു ഇരട്ട സ്വഭാവമുണ്ട്. ഇതിന്റെ തലഭാഗം വെള്ളത്തിൽ ഇരിക്കാൻ ഇഷ്ടപ്പെടുമ്പോൾ (Hydrophillic), വാലുകൾ വെള്ളത്തെ അകറ്റി നിർത്താൻ ശ്രമിക്കുന്നു (Hydrophobic). സമുദ്രജലത്തിൽ ഈ തന്മാത്രകൾ ഒന്നിച്ച് ചേർന്നപ്പോൾ വാലുകൾ ഉള്ളിലേക്ക് ഒളിപ്പിച്ചു വെച്ചും തലഭാഗം പുറത്തേക്ക് കാണിച്ചും അവ ഒരു കുമിളയായി മാറി. ഇതിനെയാണ് നമ്മൾ 'വെസിക്കിൾസ്' (Vesicles) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഈ കുമിളകൾക്കുള്ളിൽ രാസവസ്തുക്കൾ സുരക്ഷിതമായി ഇരിക്കുകയും അവ കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്തു. ഇതായിരുന്നു ആദ്യത്തെ 'പ്രോട്ടോസെൽ' അഥവാ പ്രാകൃത കോശങ്ങളുടെ ജനനം.

ഈ കുഞ്ഞു കോശങ്ങൾക്ക് പ്രവർത്തിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം എവിടെ നിന്ന് ലഭിച്ചു എന്നത് മറ്റൊരു പ്രധാന ചോദ്യമാണ്. സമുദ്രത്തിന്റെ ആഴങ്ങളിലുള്ള 'ഹൈഡ്രോതെർമൽ വെന്റുകൾ' (Hydrothermal vents) അഥവാ അഗ്നിപർവ്വത ചിമ്മിനികളാണ് ഇതിന് ഉത്തരം നൽകുന്നത്. ഈ പാറകളിലെ സുഷിരങ്ങളിൽ നിന്ന് വരുന്ന ധാതുസമ്പന്നമായ വെള്ളവും പുറത്തെ ജലവും തമ്മിലുള്ള രാസവ്യത്യാസം ഒരു സ്വാഭാവിക ബാറ്ററി പോലെ പ്രവർത്തിച്ചു. ഈ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ചാണ് ആദ്യത്തെ കോശങ്ങൾ വളരാനും വിഭജിക്കാനും തുടങ്ങിയത്. കാലക്രമേണ വിവരങ്ങൾ സൂക്ഷിക്കാൻ ആർ എൻ എ (RNA) എന്ന തന്മാത്രയിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ കരുത്തുള്ള ഡി എൻ എ (DNA) രൂപപ്പെട്ടു.

ഭൂമിയിലെ സകല ജീവജാലങ്ങളും 'ലൂക്ക' (LUCA - Last Universal Common Ancestor) എന്ന ഒരു പൊതു പൂർവ്വികനിൽ നിന്ന് ഉണ്ടായവരാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് ഒരു പുൽനാമ്പിലും മനുഷ്യനിലും ഒരേ ഡി എൻ എ കോഡുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്. ജീവൻ എന്നത് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ അത്യന്തം സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ക്രമീകരണമാണ്. നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഉള്ളിൽ പാകം ചെയ്യപ്പെട്ട കാർബണും ബിഗ് ബാങ്ങിന്റെ സമയത്ത് ഉണ്ടായ ഹൈഡ്രജനും ചേർന്നാണ് നാം ഓരോരുത്തരും നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. നാം ഈ പ്രപഞ്ചത്തിന് പുറത്തുള്ളവരല്ല; മറിച്ച്, പ്രപഞ്ചത്തിന് തന്നെത്തന്നെ ആസ്വദിക്കാനും പഠിക്കാനും വേണ്ടി പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് ബോധം വെച്ച ഒരു അവസ്ഥയാണ് ജീവൻ. ആഴക്കടലിലെ പാറക്കൂട്ടങ്ങളിൽ തുടങ്ങിയ ആ ചെറിയ രാസപ്രവർത്തനം ഇന്നും നമ്മളിലൂടെ തുടർന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.