అమెజాన్ మోలీ: మగజాతే లేని చేపల రకం ఇది, శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యపరుస్తున్న ఈ జలచరాల కథేంటంటే...

మెక్సికో, దక్షిణ టెక్సాస్ నదుల్లో శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యపరుస్తున్న ఒక ప్రత్యేక చేప జీవిస్తోంది.

ఆ చేప తనలాంటి ఆడ చేపల గుంపుతో కలిసి ఈదుతూ ఉంటుంది. ఆ సమయంలో దగ్గరి సంబంధం ఉన్న ఇతర జాతుల మగ చేపల మధ్య సంచరిస్తుంది. అక్కడ ఒక మగ చేపను జతగా ఎంచుకుంటుంది. కానీ ఆశ్చర్యకరంగా, దానికి పుట్టే పిల్లచేపల్లో ఆ మగ చేప జన్యువులుగానీ, డీఎన్ఏగానీ ఉండవు.

అండం ఫలదీకరణం చెందడానికి మాత్రమే మగ చేప వీర్యాన్ని ఉపయోగిస్తుంది ఆడచేప. మగచేప డీఎన్‌ఏ మాత్రం తీసుకోదు.

ఫలితంగా అన్నీ ఆడచేపలే పుడతాయి. అచ్చం తల్లిలాగే ఉంటాయి.

ఈ చేపను అమెజాన్ మోలీ అంటారు. గ్రీకు పురాణాల్లో ఉన్న ఆడ యోధుల తెగ పేరు మీద దీనికి ఈ పేరు పెట్టారు. దాదాపు వందేళ్లుగా ఈ చేప శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యపరుస్తునే ఉంది.

లైంగిక పునరుత్పత్తి ఎందుకు కీలకం?

పరిణామ సిద్ధాంతం ప్రకారం, లైంగిక పునరుత్పత్తి లేకుండా పెరిగే జీవులు ఎక్కువకాలం బతకలేవు. ఎందుకంటే కాలక్రమేణా వాటి జన్యువుల్లో మార్పులు చోటుచేసుకుంటాయి.

కానీ, ఆశ్చర్యం ఏంటంటే కేవలం ఆడ జాతి మాత్రమే ఉన్న అమెజాన్ మోలీ చేప సుమారు లక్ష సంవత్సరాలుగా జీవిస్తోంది.

'లైంగిక పునరుత్పత్తి ఖరీదైంది' అని అమెజాన్ మోలీపై కొత్త అధ్యయనానికి సహ రచయిత, జర్మనీలోని మ్యూనిచ్‌లో ఉన్న లుడ్విగ్ మాక్సిమిలియన్ యూనివర్సిటీలోని కంప్యూటేషనల్ బయాలజిస్ట్ ఎడ్వర్డ్ రైస్‌మేమర్ చెప్పారు.

జీవులు ఒక జతను ఆకర్షించడానికి పోటీపడాలి. ప్రతి తల్లి,తండ్రి తన డీఎన్ఏలో సగం మాత్రమే సంతానానికి అందిస్తారు. అనేక జాతుల్లో పునరుత్పత్తి సమానంగా ఉండదు. సాధారణంగా గుడ్లు పెట్టడం, గర్భధారణ, పిల్లలను పొదగడం, పెంచడంలో మగ జంతువుల కంటే ఆడ జంతువులు చాలా ఎక్కువ శక్తిని ఖర్చు చేస్తాయి.

అలైంగిక పునరుత్పత్తి అయితే చాలా సులభంగా అనిపిస్తుంది. ఇందులో జతను వెతకాల్సిన అవసరం లేదు, సమస్యలు ఉండవు, ఇంకా తన జన్యువుల్లో 100% సంతానానికి ఇవ్వవచ్చు.

కానీ జీవజాలం మొత్తాన్ని చూస్తే, ఎక్కువగా లైంగిక పునరుత్పత్తే కనిపిస్తుంది.

"మొత్తంగా చూస్తే 99.9% జీవుల్లో లైంగిక పునరుత్పత్తే ఉంది" అని ఆమ్స్‌స్టర్‌డామ్ యూనివర్సిటీకి చెందిన పరిణామ శాస్త్రవేత్త డేవ్ స్పైజర్ చెప్పారు.

నిర్బంధంలో ఉన్న కొన్ని షార్క్‌లు అలైంగిక పునరుత్పత్తి చేసినట్టు గుర్తించారు. కానీ జత దొరికితే సాధారణంగా లైంగిక పునరుత్పత్తినే ఎంచుకుంటాయి.

లైంగిక పునరుత్పత్తి సమయంలో, ఇద్దరు తల్లిదండ్రుల డీఎన్ఏ కలిసి కొత్త జన్యువుల కలయిక ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల ప్రతి సంతానం ప్రత్యేకమైన జన్యువుల కలయికను పొందుతుంది.

లైంగిక పునరుత్పత్తి చేసే జీవుల్లో జన్యువుల వైవిధ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఎందుకంటే ప్రతి జీవికి వేర్వేరు జన్యువుల కలయిక ఉంటుంది. ఈ వైవిధ్యం వల్ల మారుతున్న పరిస్థితులకు కొన్ని జీవులు బాగా తట్టుకుని బతికే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

లైంగిక పునరుత్పత్తి జీవులకు ఒక రక్షణలా పనిచేస్తుంది. డీఎన్ఏ కలవకపోతే, దానిలో వచ్చే చిన్న చిన్న హానికరమైన లోపాలు క్రమంగా పేరుకుపోతాయి. ఈ సమస్యను "ముల్లర్స్ రాచెట్" అంటారు.

డీఎన్ఏ సంక్రమించేటప్పుడు చిన్న చిన్న లోపాలు జరగడం సహజం.

లైంగిక పునరుత్పత్తి చేసే జీవుల్లో డీఎన్ఏ కలవడం వల్ల హానికరమైన లోపాల్లో కొన్ని తొలగిపోయే అవకాశం ఉంది. కానీ అలైంగికంగా సంతానోత్పత్తి చేసే జీవుల్లో ఆ లోపాలు తరతరాలుగా అలా సంక్రమిస్తూనే ఉంటాయి.

కాలక్రమంలో ఈ హానికరమైన మార్పులు డీఎన్ఏలో పేరుకుపోతూ ఉంటాయి. దీంతో జన్యువుల నాణ్యత క్రమంగా తగ్గిపోతుంది. చివరికి ఆ జాతి బలహీనపడి అంతరించిపోయే ప్రమాదం ఉంటుంది.

లైంగిక పునరుత్పత్తి లేకుండా అభివృద్ధి

ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం అలైంగికంగా పునరుత్పత్తి చేసే జాతులు త్వరగా అంతరించిపోవాలి. కానీ అన్నిచోట్లా అలాలేదు. కొన్ని జాతులు, ఉదాహరణకు అమెజాన్ మోలీ వంటివి కేవలం బతకడమే కాకుండా బాగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి.

ఈ సిద్ధాంతంపై ఉన్న గందరగోళం కొంతవరకు దాన్ని ఎలా అర్థం చేసుకుంటున్నామన్న దానివల్ల వచ్చి ఉండొచ్చని స్పైజర్ అభిప్రాయపడుతున్నారు.

లైంగిక పునరుత్పత్తి గురించి మాత్రమే కాకుండా, దాన్ని అన్ని జీవాలకు వర్తించే ఒక పెద్ద పరిమితిగా చూడటం మంచిదని ఆయన అంటున్నారు.

ప్రతి జీవిలో డీఎన్‌ఏలో లోపాలు ఏర్పాడతాయి. వాటిని కంట్రోల్ చేయడానికి ఏదో ఒక మార్గం ఉండాలి.

లైంగిక పునరుత్పత్తి అనేది అలాంటి ఒక మార్గం మాత్రమే అని ఆయన చెబుతున్నారు.

ఈ విధంగా చూస్తే, దీర్ఘకాలం జీవించే అలైంగిక జాతులు పరిణామ శాస్త్ర నియమాలను ఉల్లంఘిస్తున్నట్లు కాదు, బదులుగా ఆ నియమాలకు ప్రత్యామ్నాయ మార్గాలను కనుగొంటున్నట్టు అర్థం చేసుకోవచ్చు.

జంతు ప్రపంచం అంతటా కొన్ని అలైంగిక జీవులు ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఊహించిన దానికంటే ఎక్కువ కాలం జీవించినట్లు తెలుస్తోంది. వీటిలో పొదల్లో నివసించే స్టిక్ కీటకాల నుంచి సూక్ష్మ జీవల వరకు ఉన్నాయి.

అమెజాన్ మోలీ తండ్రులు లేకుండా, కేవలం ఆడ జీవులతోనే తరతరాలుగా జీవించే ప్రత్యేకమైన జాతుల సమూహానికి చెందుతుంది. ఇలా దీర్ఘకాలం జీవించే అలైంగిక జాతులు ముల్లర్ రాచెట్ సూచించిన విధంగా అంతరించిపోకుండా ఎలా కొనసాగుతున్నాయన్నది ఇప్పటికీ చర్చనీయాంశంగానే ఉంది.

కాపీ, పేస్ట్ విధానం

"కొత్త అధ్యయనం ఇప్పటివరకు గుర్తించని ముఖ్యమైన అంశాన్ని వెలుగులోకి తెచ్చింది. అదేంటంటే జన్యు మార్పిడి" అని రైస్‌మేయర్ అంటున్నారు.

జన్యు మార్పిడి అనేది జన్యు మరమ్మత్తు (జెనెటిక్ రిపేర్) చేసే ఒక విధానం. ఇది కేవలం అమెజాన్ మోలీలకే ప్రత్యేకం కాదు. మనుషులు సహా అనేక జీవుల్లో జరుగుతుంది.

లైంగిక పునరుత్పత్తి చేసే ప్రతి జీవిలో సాధారణంగా జీన్స్‌కి రెండు కాపీలు ఉంటాయి. ఒకటి తల్లి నుంచి, మరొకటి తండ్రి నుంచి.

డీఎన్ఏకి నష్టం జరిగినప్పుడు, ఉదాహరణకు యూవీ కిరణాల వల్ల, కణాలు కొన్నిసార్లు ఒక జీన్ కాపీని చూసుకుంటూ మరో కాపీని సరిచేస్తాయి.

జన్యుమార్పిడి అంటే ఒక జన్యువు నుంచి సమాచారం తీసుకుని ఇంకో జన్యువులో కాపీ చేయడం.

అనేక తరాల అమెజాన్ మోలీల డీఎన్ఏను పోల్చడానికి జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్ పద్ధతిని రైస్ మేయర్, ఆయన బృందం ఉపయోగించారు.

అమెజాన్ మోలీ డీఎన్ఏలోని కొన్ని భాగాలు పదే పదే మారినట్టు శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. ఇది లైంగిక పునరుత్పత్తి వల్ల జరిగింది కాదు. జీన్ కన్వర్షన్ వల్ల ఇది సంభవించింది. మిగిలిన జంతువులతో పోలిస్తే మోలీ చేపల్లో ఇది ఎక్కువగా జరుగుతుంది.

మనుషుల్లో లైంగిక పునరుత్పత్తి చేసే పనిని ఈ చేపలో జీన్ కన్వర్షన్ చేస్తున్నట్టు కనిపిస్తొంది. అంటే హానికరమైన మ్యుటేషన్లు పేరుకుపోకుండా సాయపడుతుంది.

చాలా అలైంగిక జంతువుల మాదిరిగానే అమెజాన్ మోలీ కూడా అనుకోకుండా జరిగిన సంగోభం ద్వారా పుట్టుకొచ్చింది. పరిశోధనల ప్రకారం సుమారు లక్ష సంవత్సరాల క్రితం ఒక ఆడ అట్లాంటిక్ మోలీ, ఒక మగ సెయిల్‌ఫిన్ మోలీ సంభోగం చేసినప్పుడు ఈ సంఘటన జరిగింది.

మ్యూల్స్ లేదా లైగర్స్ వంటి చాలా సంకరజాతుల మాదిరిగా సంతానం కలిగించలేని పిల్లలు వీటికి ఉండవు. దానికి బదులుగా లైంగిక పునరుత్పత్తి లేకుండానే సంతానోత్పత్తి చేయగలిగే ఒక వంశాన్ని సృష్టించింది.

ప్రతి అమెజాన్ మోలీ రెండు పూర్వీకుల జాతుల నుంచి వచ్చిన జన్యుపదార్థం ఉంది. దీనివల్ల ఆ జాతికి మొదటినుంచే అధిక జన్యు వైవిధ్యం లభించింది. ఇది ముల్లర్ ర్యాచెట్ ప్రభావాన్ని ఎదుర్కోవడంలో జీవశాస్త్రపరంగా ముందస్తు ప్రయోజనాన్ని అందించింది.

అమెజాన్ మోలీకి రెండు పూర్వపు చేప జాతుల నుంచి జన్యువులు రావడం, అది జీన్ కన్వర్షన్‌ను బాగా ఉపయోగించడానికి ప్రధాన కారణం కావొచ్చు. ఎందుకంటే దాని తల్లిదండ్రుల జాతులు ఒకదానికొకటి చాలా దగ్గరి సంబంధం ఉన్నవి. వాటి జన్యువులు ఎక్కువగా ఒకే విధమైన పనులను చేయగలిగేంత సారూప్యతను కలిగి ఉన్నాయి. అయితే జీన్ కన్వర్షన్ కోసం ఉపయోగించగల విభిన్న నమూనాలను అందించేంత భిన్నత్వం కూడా వాటిలో ఉంది.

ఇంకా ఆశ్చర్యకరమైన విషయం ఏంటంటే డీఎన్ఏలోని అన్ని భాగాల్లో జీన్ కన్వర్షన్ ప్రక్రియ ఒకేలా జరగడం లేదు. కొన్ని భాగాల్లో ఎక్కువగా జరుగుతోంది.

''అత్యంత ప్రమాదకరమైనవి, జీవికి ఎక్కువ హాని కలిగిస్తాయని భావించే మ్యుటేషన్లు ఎక్కడ ఉంటాయో, అదే ప్రాంతాల్లో జీన్ కన్వర్షన్ అత్యధికంగా జరుగుతున్నట్టు మేం గమనిస్తున్నాం'' అని రైస్‌మేయర్ తెలిపారు.

లక్ష సంవత్సరాలుగా లైంగిక పునరుత్పత్తి లేకపోయినా, ఈ చేప జాతి ఆశ్చర్యకరంగా మంచి జన్యు ఆరోగ్యంతో ఉన్నట్లు కనిపిస్తోంది.

మానవ జీవశాస్త్రంపై ప్రభావాలు

జన్యుపరమైన తప్పిదాలను ఎదుర్కొనే ఈ ప్రత్యామ్నాయ వ్యూహాలను అర్ధం చేసుకోవడం అమెజాన్ మోలీ చేపలకే కాకుండా మానవ జీవశాస్త్రానికి కూడా ఉపయోగపడొచ్చు.

హానికరమైన మ్యుటేషన్లు కేవలం అలైంగిక జీవులకే పరిమితం కాదు.

''క్యాన్సర్ అనేది మ్యుటేషన్ల వల్ల కలిగే వ్యాధి'' అని రైస్‌మేయర్ తెలిపారు. జన్యు మ్యుటేషన్‌ను, వాటిని ఎదుర్కొనే ప్రకృతి వ్యూహాల గురించి మన అవగాహనను పెంచే ఏ విషయం అయినా భవిష్యత్తులో ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని చెప్పారు.

లైంగిక పునరుత్పత్తి ద్వారా జరిగే జన్యుకలయికకు స్థిరమైన ప్రత్యామ్నాయ మార్గాన్ని అమెజాన్ మోలీ నిజంగా అభివృద్ధి చేససుకుందా లేదా అన్నది ఇంకా స్పష్టంగా తెలియదు. జీన్ కన్వర్షన్ ఎంతకాలం ముల్లర్ ర్యాచెట్ ప్రభావాన్ని అడ్డుకోగలదానిపై శాస్త్రవేత్తలకు ఇంకా స్పష్టత రాలేదు.

పరిణామ సిద్ధాంతం ప్రకారం అసలు ఉండకూడదని ఒకప్పుడు భావించిన ఈ చేప ఆశ్చర్యకరంగా బలమైన, జన్యు ఆరోగ్యంతో ఉందని ఇప్పుడు తెలుస్తోంది.

''జన్యు క్రమాన్ని ఆరోగ్యంగా ఉంచడానికి లైంగిక పునరుత్పత్తే సరైన మార్గమని మేమనుకున్నాం. అది సరైనది కాదని ఇంకో మార్గం ఉందని కూడా మేం ఇప్పుడు తెలుసుకున్నాం'' అని రైస్‌మేయర్ తెలిపారు.

(బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

(బీబీసీ తెలుగును వాట్సాప్‌,  ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.