एका डायनासोरचे तुटलेले हाड
पालिओन्टॉलॉजीच्या इतिहासात स्कॉटीसारखे व्यक्तिमत्त्व असलेले फारच कमी जीवाश्म आहेत, जो आतापर्यंत सापडलेला सर्वात मोठा टायरॅनोसॉरस रेक्स आहे. आता या प्रसिद्ध नमुन्याच्या एका तुटलेल्या बरगडीमुळे संशोधकांना डायनासोर जीवनाच्या मांसल, रक्तमांसाच्या वास्तवाकडे पाहण्याची अनोखी संधी मिळत आहे. सुमारे 66 दशलक्ष वर्षांपूर्वी झालेल्या या दुखापतीने सांगाड्यावर कायमचा ठसा उमटवला. पण साध्या फ्रॅक्चरऐवजी वैज्ञानिकांना त्याहून अधिक रंजक काहीतरी सापडले: मृत्यूसमयी ती जखम अजूनही भरत होती, अशी चिन्हे.
अधिकृतरीत्या संग्रहालयाच्या कॅटलॉग क्रमांकाने ओळखला जाणारा, पण साजर्या स्कॉचच्या बाटलीवरून प्रेमाने दिलेल्या टोपणनावाने स्कॉटी म्हणून ओळखला जाणारा हा जीव हिंसेपासून अपरिचित नव्हता. क्रिटेशस काळातील अन्नसाखळीच्या शिखरावर घालवलेल्या आयुष्यात या प्रचंड भक्षकाने अनेक युद्धखुणा, तुटलेली हाडे आणि संसर्ग गोळा केले होते. तरीही या जखमांपैकी फारच थोड्या जखमा इतक्या वैज्ञानिकदृष्ट्या सांगण्यासारख्या आहेत जितकी आता अत्याधुनिक इमेजिंग तंत्रज्ञानाने तपासली जाणारी ही बरगडी. हा शोध डायनासोर आघातातून कसे सावरत होते याची छोटीशी खिडकी उघडतो.
न्यूट्रॉन पृष्ठभागाखाली पाहतात
शास्त्रज्ञांनी ओक रिज नॅशनल लॅबोरेटरीमध्ये न्यूट्रॉन इमेजिंग वापरून ही जीवाश्मीकृत बरगडी नुकसान न करता तपासली. इलेक्ट्रॉन घनतेशी परस्परसंवाद करणाऱ्या एक्स-रेच्या उलट, न्यूट्रॉन अणुकेंद्रांशी परस्परसंवाद करतात आणि जाड, दाट पदार्थांतून आरपार जाऊ शकतात. त्यामुळे स्कॉटीच्या बरगडीसारख्या भव्य जीवाश्मातील खनिजीकृत थरांचा अभ्यास करण्यासाठी न्यूट्रॉन इमेजिंग आदर्श आहे. हे तंत्र पाषाण आणि हाडांच्या पृष्ठभागाखाली लपलेली अंतर्गत रचना उलगडू शकते.
न्यूट्रॉन इमेजिंग निवडणे योगायोगाने नव्हते. सामान्य स्कॅनिंग पद्धतींना अनेकदा कापावे किंवा छिद्र पाडावे लागते, ज्यामुळे मौल्यवान पुरावे नष्ट होऊ शकतात. न्यूट्रॉन मात्र जीवाश्माची अंतर्गत रचना विनाआक्रमण मॅप करू शकतात. बरगडी स्कॅन केल्यावर प्रतिमांमध्ये नलिका, खड्डे आणि थरयुक्त ऊतकांचे गुंतागुंतीचे जाळे दिसले. ही केवळ जीवाश्मीकरणाची लक्षणे नव्हती. ती रक्तवाहिन्या आणि पेशींनी मागे ठेवलेले संकेत होते, ज्या एकेकाळी दुखावलेले हाड दुरुस्त करत होत्या.
खनिजात जपलेला आघात
ही जीवाश्मीकृत बरगडी एक कॅलस दाखवते, म्हणजे फ्रॅक्चरच्या भोवती शरीर जखम स्थिर करण्याचा प्रयत्न करताना तयार होणारा जाड झालेला हाडांचा भाग. जिवंत प्राण्यात कॅलस हा कूर्चा आणि नव्या हाडांचा तात्पुरता पूल असतो. स्कॉटीच्या बाबतीत ही नैसर्गिक प्रतिक्रिया मृत्यूमुळे खंडित झाली आणि नंतर कोट्यवधी वर्षांत खनिज प्रतिस्थापनाने जतन झाली. परिणाम म्हणजे भरत असलेल्या जखमेचा एक दगडी क्षणचित्र.
कॅलसच्या आत न्यूट्रॉन प्रतिमांमध्ये लहान पोकळ्या आणि नळीदार रचना दिसल्या. आधुनिक बरा होणाऱ्या फ्रॅक्चरमध्ये हाड-जीवशास्त्रज्ञांना दिसणाऱ्या गोष्टींशी या वैशिष्ट्यांचा जवळचा मेळ आहे: ज्या वाहिन्या एकेकाळी दुरुस्ती ऊतींमध्ये रक्तवाहिन्या घेऊन जात असत. या वाहिन्यांची उपस्थिती सूचित करते की त्या ठिकाणी रक्त सक्रियपणे पोहोचत होते. ऑस्टिओब्लास्ट, म्हणजे हाडे तयार करणाऱ्या पेशी, बहुधा तुटलेल्या भागाभोवती कोलेजन आणि खनिजांचे नवे थर साचवत होत्या. डायनासोरच्या आयुष्याच्या शेवटच्या आठवड्यांत किंवा महिन्यांतही शरीर ती बरगडी दुरुस्त करण्यात गुंतलेले होते.
भरत असलेली बरगडी आपल्याला काय सांगते
डायनासोरमध्ये बरी होत असलेली जखम शोधणे केवळ कुतूहलाचा विषय नाही. ती तीव्र स्पर्धा आणि हिंसेने व्यापलेल्या जगात जगणाऱ्या महाकाय सरपटणाऱ्यांच्या शरीरक्रियेची अंतर्दृष्टी देते. स्कॉटीने हा विशिष्ट फ्रॅक्चर सहन केला आणि मजबूत कॅलस तयार होईल इतका काळ जगला, ही गोष्ट टायरॅनोसॉरस रेक्सच्या तगधरण्याच्या क्षमतेबद्दल काहीतरी सांगते. अशा जखमा वेदनादायक आणि कदाचित हालचाल मर्यादित करणाऱ्या असत्या. तरी स्कॉटीमध्ये या घटनेनंतर अचानक मृत्यूची चिन्हे नाहीत; सांगाड्यातील इतर भाग सक्रिय, दीर्घायुषी जीवनाकडे निर्देश करतात.
बरी झालेली फ्रॅक्चर्स डायनासोरच्या वाढीच्या दरांचेही महत्त्वाचे निदर्शक आहेत. कॅलसची घनता आणि नव्या हाडांची परिपक्वता आधुनिक प्राण्यांच्या डेटाशी तुलना करता येते. अनेक मोठ्या डायनासोरमध्ये हाडांचे साचणे वेगाने होत असे, ज्यामुळे त्यांना प्रचंड आकार गाठता आला. स्कॉटीच्या भरत असलेल्या बरगडीची रचना संशोधकांना हे मोजण्यात मदत करू शकते की हा डायनासोर हाडांचे ऊतक किती जलद पुनर्जनन करू शकत होता, आणि वयानुसार तो वेग कमी होत होता का.
हा शोध प्रागैतिहासिक जखमा साध्या, प्राणघातक दुखापती मानण्याच्या रूढीला छेद देतो. उलट, ही बरगडी एक प्रगत शरीरशास्त्रीय प्रतिसाद दाखवते. रक्त गोठणे, दाह, पेशींचे स्थलांतर आणि अखेर हाडांचे पुनर्निर्माण, हे सर्व योग्य क्रमाने घडणे आवश्यक होते. ही प्रक्रिया इतकी पुढे जाण्यासाठी प्राण्याला पुरेसे पोषण आणि मजबूत प्रतिकारशक्तीची गरज होती. थोडक्यात, डायनासोर फक्त त्यांच्या वातावरणाचे निष्क्रिय बळी नव्हते; ते बरे होत, सावरत आणि जगत होते.
मोठा भक्षक, तीव्र वेदना
तुटलेली बरगड कोणत्याही प्राण्यासाठी विशेष वेदनादायक असते, कारण प्रत्येक श्वासाबरोबर बरगडीचा पिंजरा हलतो. अनेक टन वजनाच्या मोठ्या थेरोपॉडसाठी अशा स्थितीत श्वास घेणे कठीण झाले असते. तरीही परिपक्व कॅलस असल्याचा अर्थ स्कॉटी जखमेच्या काही दिवसांतच मरण पावला नाही. काही काळ, कदाचित आठवडे किंवा त्याहून अधिक, गेला असावा; त्या काळात शरीर ती बरगडी परत मिळवण्यासाठी झगडत राहिले. वेदनेने शिकार करण्याची क्षमता प्रभावित केली असेल, पण मृतदेहावर ताव मारणे आणि प्रचंड आकाराचा लाभ यामुळे हा डायनासोर जगत राहिला असावा.
मगरी आणि सरडे यांसह आधुनिक सरपटणाऱ्या प्राण्यांमध्येही फ्रॅक्चरनंतर अशाच प्रकारचे पुनर्मिनरलायझेशन दिसते, जरी त्यांचा बरा होण्याचा वेग तापमानानुसार बदलतो. डायनासोर सक्रिय प्राणी होते, आणि काही प्रमाणात उष्णरक्तीही असावेत, त्यामुळे त्यांचे दर अधिक जलद असू शकले असते. स्कॉटीच्या बरगडीची पक्षी आणि मगर यांच्यातील हाडांशी तुलना केल्यास डायनासोरचे चयापचय कसे कार्य करत होते हे समजण्यास मदत होऊ शकते. थेरोपॉडचे वंशज म्हणून पक्षी अनेकदा जलद बरे होतात; मगरसदृश प्राणी मंद असतात. स्कॉटीची अंतर्गत रचना कदाचित या दोघांच्या मधे कुठेतरी असेल.
जगण्याचा दुर्मीळ पुरावा
हा शोध इतका दुर्मीळ का आहे? बहुतेक जीवाश्मीकृत हाडे तीव्र आघात किंवा शिकार यामुळे मृत्युमुखी पडलेल्या प्राण्यांकडून येतात. मृत्यूपूर्वीचे क्षण अनेकदा खुणा सोडतात: दातांच्या ओरखाड्या, चुरगळलेल्या फ्रॅक्चर्स, किंवा कोणतेही बरे न होता झालेली तुटण. बरी झालेली फ्रॅक्चर दाखवणारी हाडे खूपच दुर्मीळ असतात. ती मृत्यूचे कारण नाही, तर तगधरण्याची कहाणी जपून ठेवतात. स्कॉटीची बरगडी गंभीर प्रतिकूल परिस्थितीवर मात करून जगलेल्या डायनासोर जखमांच्या छोट्या पण वाढत्या यादीत भर घालते.
ही बरगडी नोंदवलेल्या सर्वात मोठ्या टायरॅनोसॉरस रेक्सकडून आली आहे, त्यामुळे ही कहाणी अधिक महत्त्वाची ठरते. पूर्ण वाढ झालेल्या टी. रेक्सवर आधीच प्रचंड जैवयांत्रिक ताण असत. चालणे, उचलणे, चावणे यामुळे सांगाड्यावर अफाट भार पडत असे. अशा यंत्रणेत तडकलेली बरगडी जोडली गेल्यास हालचाल मर्यादित झाली असती. तरीही तो डायनासोर टिकून राहिला. हे वाढत्या वयासोबत शरीरावर साठत जाणारे क्रूर आयुष्याचे पुरावे असलेल्या वृद्ध भक्षकांच्या उदयास येणाऱ्या चित्राशी जुळते.
जीवाश्मातील रक्तवाहिन्यांच्या मार्गांचे अधिक सूक्ष्म तपशील उलगडण्यासाठी संशोधक न्यूट्रॉन डेटा तपासत आहेत. कधीतरी, अधिक नव्या तंत्रांनी, बरे होण्याच्या प्रतिसादातील विशिष्ट प्रथिने किंवा पेशींचे अवशेष ओळखणे शक्य होऊ शकते. आत्तासाठी, ही बरगडी साध्या हाडाच्या तुकड्यापासून एका डायनासोरच्या अंतिम अध्यायांचे दस्तऐवज बनली आहे.
डायनासोर आरोग्याची एक खिडकी
पॅलिओन्टॉलॉजिस्ट जखमांचा अभ्यास केवळ वर्तन समजण्यासाठी नाही, तर नष्ट झालेल्या प्राण्यांतील आरोग्य आणि रोग पुन्हा उभारण्यासाठीही करतात. बरी होणारी जखम दाखवते की एखाद्या प्राण्याने आघाताला कसा प्रतिसाद दिला. त्या अर्थाने, हे हाड 66 दशलक्ष वर्षांपूर्वीचा वैद्यकीय नोंदवही आहे. ऊतक भरताना होणाऱ्या वेदना प्राचीन आहेत, हे ते सिद्ध करते. कोणताही प्राणी, कितीही भयंकर असला तरी, साध्या तडेने खचू शकतो - आणि पुन्हा उभाही राहू शकतो.
पुढील टप्प्यात बरगडीच्या स्कॅनची आधुनिक फ्रॅक्चर-हिलिंग मॉडेल्सशी तुलना केली जाईल. कॅलस हाडाचा घनफळ, रक्तवाहिनी मार्गांची दिशा आणि भिंतीची जाडी मोजून वैज्ञानिक स्कॉटीसाठी पुनर्प्राप्तीची कालरेषा तयार करू शकतात. ती कालरेषा डायनासोरना जखमांमधून सावरण्यास किती वेळ लागत असे, याचे नवे मोजमाप देऊ शकते. काही अंदाजांनुसार मोठे थेरोपॉड वीस-तीसाव्या वर्षांपर्यंत जगू शकत होते; लहान हाडांच्या जखमा कदाचित प्राणघातक नव्हत्या.
सध्या, स्कॉटीची तुटलेली बरगडी तगधरण्याच्या प्रतीकाप्रमाणे उभी आहे. ती दाखवते की सत्तर दशलक्ष वर्षांपूर्वीही उत्क्रांतीने गुंतागुंतीची दुरुस्ती करू शकणारी शरीरे निर्माण केली होती. मृत्यूसमयी अजूनही भरत असलेली ही जखम फक्त जीवाश्मीकरणात पूर्ण झाली, शरीरात नाही, पण तिची कहाणी तितकीच जिवंत आहे.
ओक रिड्ज नॅशनल लॅबोरेटरीचे संशोधक आपले निष्कर्ष प्रकाशित करत राहतील तसा वैज्ञानिक समुदाय आणखी खुलास्यांची अपेक्षा करत आहे. रक्तवाहिनी मार्गांची सविस्तर चित्रे फ्रॅक्चरने आसपासच्या स्नायूंना इजा केली होती का, हेही ओळखण्यास मदत करू शकतात. प्रत्येक नवीन स्कॅन हा डायनासोर कसे मरण पावले एवढेच नाही, तर जखमेच्या अवस्थेत ते कसे जगले हे समजून घेण्याच्या दिशेने एक पाऊल आहे.
न्यूट्रॉन टोमोग्राफीसारखी नॉन-इनव्हेसिव्ह इमेजिंग साधने अधिक व्यापक होत असताना, स्कॉटीसारखे डायनासोर आपल्या हाडांपेक्षा बरेच काही देतील. ते या प्राण्यांच्या सर्वात मूलभूत जैविक कार्यांबद्दल, प्राचीन बरे होण्याच्या कलेसह, अंतर्दृष्टी देतील. आणि तेच कदाचित सर्वांत दुर्मीळ आणि मौल्यवान जीवाश्म पुरावा आहे.
हा लेख Interesting Engineering च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on interestingengineering.com