నేత్రాల పరిణామం
డా. కొడవటిగంటి రోహిణీప్రసాద్‌




వెలుతురును గుర్తించే అవయవాలు అన్ని ప్రాణుల్లోనూ ఒకేలా ఉండవు. జెల్లీచేపలవంటి "ప్రాచీన" జీవాల్లో అన్నిటికన్నా సామాన్యమైనవిగా అనిపించే నేత్రాలుంటాయి. వీటిని పిగ్మెంట్‌ కళ్ళు అనవచ్చు. అంటే రంగులను గుర్తించే కొన్ని శరీరకణాలు పారదర్శకమైన పొరతో కప్పబడి కాంతికి స్పందిస్తాయి. వీటితో పోలిస్తే కొన్ని పురుగులూ, కీటకాలూ, నత్తలవంటి జలచరాల్లో నేత్రాల నిర్మాణం కాస్త మెరుగుగా ఉంటుంది. ఈగలవంటి వాటికి ఒక్కొక్క కంటిలోనూ అనేక నేత్రాలుంటాయి.
మనుషుల కళ్ళలో కాడ రూపంలోనివీ, శంఖాకారపువీ కణాలుంటాయి కాని నిశాచరాలైన పిల్లులూ, గుడ్లగూబలూ, గబ్బిలాలవంటి ప్రాణుల్లో కాడ రకం కణాలు మాత్రమే ఉంటాయి. అవి మనకన్నా ఎక్కువ సంఖ్యలో ఎక్కువ శక్తివంతంగా ఉంటాయి. అలాగే లోతైన నీటిలోకూడా బాగా చూడగలిగే డాల్ఫిన్‌లకు ఈ కాడ కణాలు మనకన్నా 7 వేల రెట్లుంటాయి. జీవపరిణామం ఒత్తిడి శరీరాకృతి మీద ఎలా పనిచేస్తుందో తెలియడానికి ఇది ఒక ఉదాహరణ. చేపలకు సామాన్యంగా వంపులేని కార్నియాలూ, గుండ్రని లెన్స్‌లూ ఉంటాయి కనక అవి దగ్గిరున్న వస్తువులను బాగా చూడగలవు. పక్షుల కనుగుడ్లు పొడుచుకు వచ్చినట్టుగా ఉంటాయి కనక దూరపు వస్తువుల బింబం పెద్దదిగా ఉంటుంది. ఇవన్నీ అవసరాన్ని బట్టి జీవపరిణామంలో ఏర్పడిన సదుపాయాలే.
నేత్రాలు కాంతిని గుర్తించడానికి రెటీనా తోడ్పడుతుంది. మిల్లీమీటర్‌లో పదోవంతు మందాన ఉండే రెటీనా పొరలో కాంతికి స్పందించే ఓప్సిన్‌ అనే ప్రోటీన్‌ కణాలుంటాయి. వీటిమధ్య దృష్టికి సంబంధించిన క్రోమోఫోర్‌ పిగ్మెంట్‌, లేక వర్ణం ఉంటుంది. వెలుతురు సోకగానే పిగ్మెంట్‌లో కలిగే మార్పు ఓప్సిన్‌లో రసాయనిక ప్రక్రియను కలగజేస్తుంది. ఇది ఇతర కణాల్లోకూడా వెంటవెంటనే జరగడంతో మొత్తం పొరలో విద్యుత్‌ సంకేతాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ విధంగా కంటిని సోకిన కాంతి కిరణాలు దృశ్యనాడిలో సంకేతాలుగా పరిణామం చెందుతాయి. ఓప్సిన్‌ కణాలలోని వివిధ అమినో ఆసిడ్లు రంగులలోని తేడాలను గుర్తించేందుకు తోడ్పడతాయి. ఈ ప్రక్రియ వెన్నెముకగల జంతువుల్లో ఎప్పుడో మొదలైంది. ఓప్సిన్‌ అనే పదార్థం వెన్నెముకగల ప్రాణులన్నిటిలోనూ, కీటకాల్లోనూ, ఆక్టోపస్‌ వంటి ప్రాణులలోనూ కూడా కనబడుతుంది. దీనర్థం ఏమిటంటే కాంతికిరణాలకు ప్రతిస్పందించే కణాలు ప్రాణుల జీవపరిణామంలో అతి ప్రాచీనమైన కేంబ్రియన్‌ దశలోనే రూపొంది అభివృద్ధి చెందాయని. ఈ దశ 57 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట మొదలై 50 కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం అంతమైంది. ప్రాణుల్లో ఇప్పటి వైవిధ్యం ఏర్పడక ముందే వీటన్నిటికీ జన్మనిచ్చిన తొలినాటి జీవాల్లో దృష్టికి సంబంధించిన పరిణామాలు మొదలయాయి. వెలుతురునూ, చీకటినీ గుర్తించడం ప్రాణుల మనుగడకు ఆదిమ యుగంలోనే లాభం చేకూర్చింది కనక జీవపరిణామంలో ఈ మార్పులు చోటుచేసుకున్నాయి (పటం).
శరీరలక్షణాలనుబట్టి పరిశీలిస్తే కళ్ళ చరిత్ర చాలావరకూ అర్థం అవుతుంది. రంగుల్లో తేడాలను కనిపెట్టగలగడం ప్రాణులు ఆహారం వెతుక్కోవడానికీ, తమతో జతకట్టేవాటిని గమనించడానికీ, శత్రువులనుంచి పారిపోవడానికీ మొదట్లోనే తోడ్పడి ఉండాలి. పక్షులలో గుడ్లగూబలు మాత్రమే నీలం రంగును చూడగలవట.
కేంబ్రియన్‌ యుగానికి ముందు ప్రాణులకు వెలుతురును పసికట్టే కనుగుంటలవంటివి మాత్రమే ఉండేవి. కాంతి ఎటునుంచి వస్తోందో కూడా సరిగ్గా తెలిసేది కాదు. ఆ తరవాత ఒక్కపెట్టున మొదలైన జీవరాశి ఆవిర్భావంతో నేత్రాల విషయంలో చాలా అభివృద్ధి కలిగింది. అదే కాలానికి వేటాడే జంతువులు పుట్టుకు రావడమనేది కాకతాళీయంగా జరిగినది కాదు; ఈ రెండింటికీ సంబంధం ఉంది. వేటాడటానికీ, తప్పించుకోవటానికీ కూడా చూపు బాగుండాలి. ఈ పరిణామంలో భాగంగా మొదట వెలుతురుకు స్పందించే బిందువులు రూపొందాయి. ఇవి ఆకారాలను గుర్తించలేకపోయినా చీకటి వెలుగుల తేడాను పసికట్టేవి. రెండోదశలో దృశ్యాలకు బింబాలు ఏర్పడడం మొదలైంది.
మనుషులకు ఉన్నట్టుగా కామెరాను పోలిన నేత్రాలు ఉండాలంటే తలలు పెద్దవిగా ఉన్న శరీరాలు అవసరం. కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం భూమి మీద ఆధిపత్యం చలాయించిన రాక్షసిబల్లులతో పోలిస్తే అప్పుడే కొత్తగా ఆవిర్భవించిన క్షీరదాలకు మెరుగైన చూపు అవసరమైంది. మొదట్లో చిన్నవిగా, రాత్రిళ్ళు మాత్రమే తిండిని వెతుక్కుంటూ సంచరించిన ఈ సస్తన జంతువులు (క్షీరదాలు) ప్రధానంగా తమ ఇంద్రియాల సామర్య్థం మీదనే ఆధారపడవలసి వచ్చింది. రెండేసి కళ్ళుండి కనబడే దృశ్యాలని ఒకేసారిగా రెండిటితోనూ చూడగలగడంతో వస్తువుల మధ్య దూరాలని పసిగట్టడం కూడా వీలైంది.
కళ్ళలోని వివిధ భాగాల తయారీకి అవసరమైన పదార్థాలు మన శరీరాల్లోనే ఉన్నాయి. జీవ పరిణామం అనేది అనుసరణం, లేక అడాప్టేషన్‌ పద్ధతిలో సాగుతుంది కనక నేత్రాల ఆవిర్భావం కూడా అలాగే జరిగింది. ప్రాణుల శరీరాల్లో అంతకుముందు మరేదో అవసరానికి రూపొందిన ధాతువులలో పరిస్థితులకు అనుగుణంగా వీలైనన్ని మార్పులు జరగడంతో కొత్త లక్షణాలు సంతరించుకోవడానికి అవకాశం ఏర్పడుతుంది. కంటిలోని భాగాలు రకరకాల పద్ధతుల్లో ఆవిర్భవించాయి. ఉదాహరణకు రెటీనా మెదడు కణాల నుంచీ, కంటి లెన్స్‌ (కటకం) చర్మకణాల నుంచీ రూపొందాయి. కంటిపాప మొదలైనవి నాడులకు సంబంధించినవి. కంటి కటకాలు క్రిస్టలిన్‌ అనే ప్రోటీన్లు కలయిక చెందడం వల్ల ఏర్పడినవి. ఈ కలయిక సమానంగా ఉండకుండా లెన్స్‌ మధ్యభాగం మందంగా, ఎక్కువ వక్రీభవనం సాధించగలిగినదిగా ఉంటుంది. ఆశ్చర్యమేమిటంటే క్రిస్టలిన్‌ ప్రోటీన్లు తక్కినవాటి కన్నా పారదర్శకమైనవి కావు. లెన్స్‌ వివిధ భాగాల్లో మారుతున్న వాటి సాంద్రత వల్లనే పారదర్శకమైన కటకాలు తయారౌతాయి. పారదర్శకం కాని లెన్స్‌లు ప్రాణులకు నిరుపయోగమే.
చూడడం అనే ప్రక్రియ ఎంత జటిలమైనదంటే దాన్ని వివరించడం డార్విన్‌ పరిణామవాదానికే కష్టమేమో అనిపిస్తుంది. రెటీనా కణాల్లో ఒక న్యూక్లియస్‌, జీవకణాలకు ఎన్‌జైమ్‌లను తయారు చెయ్యగలిగిన ఒక మైటోకాండ్రియల్‌ కాడ, కాంతిని సంగ్రహించే నలుచదరమైన పిగ్మెంట్‌ వ్యవస్థా వగైరాలుంటాయి. రెటీనాలో ఇటువంటి పొరలు చాలా అవసరం కావడంతో జీవపరిణామదశలో ఇవన్నీ క్రమంగా పెరిగి ఉంటాయి. ఒకపొర ఉన్న ప్రాణులకంటే రెండేసి ఉన్నవీ, వాటికన్నా మూడేసి ఉన్నవీ మనుగడలో ఎక్కువ విజయాన్ని సాధించడంతో క్రమంగా పొరల సంఖ్య పెరిగి ఉండాలని డార్విన్‌ సిద్ధాంతం ప్రతిపాదిస్తుంది. కాని చిక్కేమిటంటే కంటి నిర్మాణంలో ఉన్న అనేక అంశాలు ఒకదానితో ఒకటి గాఢమైన సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. కాంతి కిరణాలు రెటీనాపై నిలువుగా లంబకోణంలో వచ్చిపడతాయి. దృశ్యం గురించిన సమాచారాన్ని దృశ్యనాడికి మూడు రకాల కణాలు ఒకదాని వెంబడి మరొకటిగా చేరవేస్తాయి. దృశ్యనాడిలో కూడా చాలా అభివృద్ధి కలిగి ఉండాలి. ఇవన్నీ సక్రమంగానూ, కలిసికట్టుగానూ పరిణామం చెందకపోతే చూడడం అనేది సాధ్యంకాదు. మామూలుగా డార్విన్‌ ప్రతిపాదించినట్టు విడివిడి శరీరభాగాల్లో యాదృచ్ఛికంగా జరిగే మార్పులపైనే ఇటువంటి జీవపరిణామం జరిగి ఉండాలని చెప్పడం సులువుకాదు. అదే నిజమైతే అనేక మార్పులు ఒకేసారి జరిగి ఉండాలి. అది అసంభవం కాకపోవచ్చుగాని ఆశ్చర్యకరమైన సంగతే.