कबुतरांच्या अभ्यासातून यकृतातील पेशी संभाव्य चुंबकीय नेव्हिगेशन सेन्सर म्हणून समोर आल्या

दशकांपासूनचे रहस्य आता एका नव्या जैविक धाग्यामुळे उलगडू शकते

लांब पल्ल्याच्या प्रवासात पक्षी दिशा कशी ओळखतात, हा जीवशास्त्रातील सर्वात टिकून राहिलेल्या कोड्यांपैकी एक आहे. पक्षी पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र ओळखू शकतात का, आणि होय असल्यास ती संवेदना नेमकी कुठे असते आणि ती मेंदूपर्यंत कशी पोहोचते, याचा शोध वैज्ञानिक अनेक दशकांपासून घेत आहेत. विशेषतः स्थलांतर करणाऱ्या प्रजातींमध्ये, काही ना काही प्रकारची मॅग्नेटोरिसेप्शन क्षमता असल्याचे अनेक प्रयोगांनी सूचित केले आहे. पण नेमकी यंत्रणा ठरवणे कठीण गेले, आणि ते स्वच्छपणे पुन्हा सिद्ध करणे त्याहूनही कठीण ठरले.

दिलेल्या स्रोत मजकुरात अधोरेखित केलेला नवा अभ्यास या चर्चेच्या केंद्रस्थानी एक अनपेक्षित अवयव आणतो: यकृत. जर्मनीतील मॅक्स प्लँक इन्स्टिट्यूट ऑफ अ‍ॅनिमल बिहेविअर येथील संशोधकांचे म्हणणे आहे की त्यांनी कबुतराच्या यकृत ऊतकातील लोहतत्त्वयुक्त प्रतिरक्षा पेशी आणि तंत्रिकातंतू यांच्यात दुवा साधणारा मार्ग ओळखला असावा, ज्यामुळे चुंबकीय माहिती मेंदूपर्यंत पोहोचण्याचा एक संभाव्य मार्ग तयार होतो.

ही मांडणी खरी ठरली तर ते एक मोठे पाऊल ठरेल. पक्ष्यांच्या मॅग्नेटोरिसेप्शनकडे एखादी विखुरलेली किंवा केवळ गृहित धरलेली क्षमता म्हणून न पाहता, हे काम विशिष्ट पेशी प्रकार, विशिष्ट ऊतक आणि एक विशिष्ट शरीररचनात्मक इंटरफेस याकडे निर्देश करते, ज्याची पुढे चाचणी घेता येऊ शकते.

यकृत का एक अनपेक्षित पण महत्त्वाचा उमेदवार आहे

या अभ्यासाचा केंद्रबिंदू हेपॅटिक मॅक्रोफेजेस आहेत, म्हणजे यकृतात आढळणाऱ्या आणि लोहतत्त्व असलेल्या प्रतिरक्षा पेशी. स्रोत मजकुरानुसार, इमेजिंगमध्ये या पेशी तंत्रिकातंतूंच्या अगदी जवळ, आणि काही प्रकरणांमध्ये त्यांना स्पर्श करतानाही दिसल्या. हे महत्त्वाचे आहे, कारण नेव्हिगेशन सेन्सर तेव्हाच उपयोगी ठरतो जेव्हा संकेत पुढे पोहोचू शकतो. चुंबकीय स्थितींना संवेदनशील अशी पेशी जर तंत्रिकाव्यवस्थेपासून वेगळी असेल, तर ती जैविक दृष्ट्या रंजक असेल, पण वर्तन समजावून सांगू शकणार नाही. अहवालात नमूद केलेला पेशी-ते-तंत्रिका संबंध शोधापासून कृतीपर्यंतचा एक मार्ग देतो.

हे काम ऊतक रचनेला प्राण्याच्या कार्यक्षमतेशीही जोडताना दिसते. संशोधकांनी कबुतरांच्या हालचालींचा मागोवा घेतला आणि यकृत ऊतकातील लोहतत्त्वयुक्त मॅक्रोफेजेसची संख्या मोठ्या प्रमाणात कमी केल्यावर काय होते ते तपासले. स्रोत मजकूरानुसार उपचारामुळे या पेशी सुमारे 80 टक्क्यांनी कमी झाल्या. ज्या क्षेत्रात यंत्रणा अनेकदा थेट कार्यात्मक पुराव्यापेक्षा पुढे जात असते, तिथे अशी हस्तक्षेप-आधारित पद्धत महत्त्वाची ठरते.

हा दावा विशेष उल्लेखनीय ठरण्याचे कारण म्हणजे तो जुनी कल्पना अधिक ठोस परिस्थितीत नव्याने तपासतो. 1960च्या दशकापासून काही वैज्ञानिकांनी असा प्रस्ताव मांडला होता की पक्षी उड्डाणात दिशा ठरवण्यासाठी शरीरातील चुंबकीय प्रतिसाद देणाऱ्या पदार्थांचा वापर करतात. पण आधीची प्रयोगरचना अनेकदा वादग्रस्त ठरली, आणि पुनरुत्पादनाच्या अडचणींमुळे हे क्षेत्र अनिश्चित राहिले. केवळ वर्तनावरून निष्कर्ष काढण्याऐवजी यकृतात एक संभाव्य रचना ओळखून, या नव्या अभ्यासाने चर्चेला अधिक ठोस लक्ष्य दिले आहे.

हे निष्कर्ष काय दाखवतात आणि काय दाखवत नाहीत

सर्वात महत्त्वाची सावधानता म्हणजे एक मजबूत संभाव्य यंत्रणा म्हणजे सर्व पक्षी नेव्हिगेशनचे अंतिम उत्तर नाही. पक्ष्यांचे दिशानिर्धारण आधीपासूनच अनेक स्तरांचे आहे, असे समजले जाते. प्रजाती आकाशीय संकेत, दृश्य प्रक्रिया, पर्यावरणीय खुणा आणि चुंबकीय माहिती वेगवेगळ्या प्रकारे एकत्र करू शकतात. चुंबकीय संवेदनामध्येही एकाहून अधिक मार्ग असू शकतात.

म्हणूनच, यकृताशी संबंधित ही बाब निश्चित झाली तरी, ती इतर संकल्पना लगेचच बाद करणार नाही. त्याऐवजी, ती मोठ्या संवेदन प्रणालीतील एक भाग स्पष्ट करू शकते. होमिंग कबुतरेही विशेषतः उपयुक्त पण विशिष्ट मॉडेल प्राणी आहेत. त्यांच्या नेव्हिगेशन क्षमता विलक्षण आहेत, आणि कबुतरांवर लागू होणारी गोष्ट प्रत्येक स्थलांतरित पक्ष्याला किंवा इतर चुंबक-संवेदनशील प्राण्याला थेट लागू होईलच असे नाही.

तरीही, या अहवालाची ताकद त्याच्या विशिष्टतेत आहे. स्रोत मजकुरात केवळ एक सैद्धांतिक प्रस्ताव नाही, तर निश्चित केलेल्या ऊतक लक्ष्याभोवती हिस्टोलॉजी, इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी आणि वर्तनाचा मागोवा यांचा उल्लेख आहे. दीर्घकालीन रहस्याला सूचक सिद्धांतातून मजबूत यंत्रणेकडे नेण्यासाठी अशा बहुपद्धती पुराव्याची गरज असते.

हे का एक ऐतिहासिक निष्कर्ष ठरू शकते

प्राण्यांच्या नेव्हिगेशनवरील संशोधन अनेकदा असमान गतीने पुढे जाते, कारण विषयाला प्रयोगशाळेच्या साधेपणात बसवणे कठीण असते. पक्षी गतिमान बाह्य वातावरणात दिशा ठरवतात, आणि प्रायोगिक हस्तक्षेप सहजच संदिग्ध परिणाम निर्माण करू शकतात. यकृत ऊतकात असलेला एक संभाव्य सेन्सर संशोधकांना आता अधिक थेट तपासण्यासाठी काहीतरी देतो: त्याची रसायने, तंत्रिकीय दुवे, विकासजीवशास्त्र, आणि नियंत्रित क्षेत्रीय परिस्थितीत त्याची भूमिका.

हा निष्कर्ष मॅग्नेटोरिसेप्शनची कल्पना कशी केली जाते तेही बदलतो. लोकप्रिय स्पष्टीकरणे ही संवेदना अनेकदा डोळा, चोच किंवा एखाद्या संपूर्ण-शरीर संवेदनशीलतेत ठेवतात. यकृत-आधारित घटक कमी सहज वाटू शकतो, पण जीवशास्त्र अनेकदा एका जागी सुबक रचना करण्याऐवजी वितरित प्रणालींमधून समस्या सोडवते. विशेषीकृत पेशींनी समृद्ध आणि तंत्रिकामार्गांशी जोडलेला अंतर्गत अवयव दिशा देणारी मदत विकसित करण्यासाठी उत्क्रांतीला अनैसर्गिक जागा नाही.

सध्या या अभ्यासाचे महत्त्व एवढेच नाही की त्याने प्रकरण पूर्णपणे संपवले आहे. ते म्हणजे, अनेक वर्षांपासून स्वच्छ उत्तरांना प्रतिकार करणाऱ्या प्रश्नासाठी ते वर्षांतील सर्वात स्पष्ट यांत्रिक धाग्यांपैकी एक देते. पुढील कामाने हा निष्कर्ष समर्थित केला, तर या क्षेत्राला अखेर किमान काही पक्षी पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राला नेव्हिगेशन माहितीत कसे रूपांतरित करतात याचे कामचलाऊ मॉडेल मिळू शकते.

तो एक महत्त्वाचा प्रगतीचा टप्पा असेल: पक्ष्यांचे उड्डाण कमी अद्भुत होईल म्हणून नाही, तर त्या अद्भुत क्षमतेला निरीक्षण, चाचणी आणि समजून घेता येईल अशा जीवशास्त्रात आधार मिळेल म्हणून.

हा लेख refractor.io च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.