2.28 എന്താണ് ഉദയം ചെയ്യുന്നത്?
വികാസ ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ ‘ഉദയം’ അഥവാ ‘ആവിർഭാവം’ (Emergence) എന്ന പദം ഒരു ആലങ്കാരിക പ്രയോഗമായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്—ഒരു ശാരീരിക അച്ചുതണ്ട് ഉദയം ചെയ്യുന്നു, പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്ക് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, നാഡീകലകൾ ആദ്യമായി വെളിവാക്കപ്പെടുന്നു എന്നിങ്ങനെ. വിവരണാത്മകമായ അർത്ഥത്തിൽ ഈ ഭാഷാശൈലി ദോഷരഹിതമാണെങ്കിലും, ദാർശനികമായ അർത്ഥത്തിൽ അത് വേണ്ടത്ര കണിശമല്ല. തത്വചിന്തയിലോ കോംപ്ലക്സ്-സിസ്റ്റം സിദ്ധാന്തങ്ങളിലോ ഈ പദത്തിന് അതീവ ഗൗരവകരമായ അർത്ഥമാണുള്ളത്. അവിടെ, ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രത്യേക ഘടകത്തിലോ ഭാഗത്തോ മാത്രം ഒതുക്കിനിർത്താൻ കഴിയാത്തതും എന്നാൽ വ്യവസ്ഥയുടെ ആകെത്തുകയിൽ മാത്രം ദർശിക്കാൻ കഴിയുന്നതുമായ സവിശേഷതകളെ അടയാളപ്പെടുത്താനാണ് ഈ പദം ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഭ്രൂണത്തിന്റെ തുടർന്നുള്ള വികാസത്തെ പിന്തുടരുന്നതിന് മുൻപ്, ഈ പദത്തിന്റെ ഗൗരവകരമായ അർത്ഥതലങ്ങളെ തിരിച്ചറിയുന്നത് ഉചിതമായിരിക്കും. മിക്ക വിശദീകരണങ്ങളും ആവിർഭാവത്തെ മൂന്ന് പ്രധാന വിഭാഗങ്ങളായാണ് തരംതിരിക്കുന്നത്.
ആദ്യത്തേത് ‘സാമാന്യ ആവിർഭാവം’ (Weak emergence) ആണ്. താഴ്ന്ന തലത്തിലുള്ള ലളിതമായ വിനിമയങ്ങളിൽ നിന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ഇത്തരം സവിശേഷതകൾ ഭാഗങ്ങളെ മാത്രം നിരീക്ഷിച്ചാൽ പെട്ടെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും, വ്യവസ്ഥയുടെ ചലനാത്മകതയെ ശാസ്ത്രീയമായി വിശകലനം ചെയ്താൽ അവയുടെ ഉത്ഭവം കണ്ടെത്താൻ സാധിക്കും. ഇവിടെ സംഭവിക്കുന്നത് അത്ഭുതകരമാണെങ്കിലും അതിൽ നിഗൂഢതകളൊന്നുമില്ല; സകലതും ആന്തരികമായ ഭൗതിക നിയമങ്ങൾക്ക് വിധേയമാണ്. രണ്ടാമത്തേത് ‘സത്താനിഷ്ഠമായ ആവിർഭാവം’ (Strong emergence) ആണ്. ഭാഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവത്തിൽ നിന്ന് മാത്രം ഒരു തരത്തിലും അനുമാനിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയാത്ത സവിശേഷതകളാണിവ. ഈ വീക്ഷണമനുസരിച്ച്, വ്യവസ്ഥയ്ക്ക് പുതിയൊരു കാരണഫല ശേഷി (causal powers) കൈവരുന്നു. ബോധം (Consciousness) ഇതിന് ഉദാഹരണമായി ചൂണ്ടിക്കാട്ടാറുണ്ട്; തന്മാത്രകളെയും ഊർജ്ജതന്ത്രത്തെയും കുറിച്ചുള്ള കേവല വിവരണങ്ങൾക്ക് അപ്പുറം നിൽക്കുന്ന ഒന്നാണിത്. മൂന്നാമത്തേത് ‘വ്യവസ്ഥാധിഷ്ഠിത ആവിർഭാവം’ (Systems or relational emergence) ആണ്. ഇവിടെ പ്രാധാന്യം നൽകുന്നത് ആഗോളമായ സംഘടനയ്ക്കാണ്. സവിശേഷതകൾ നിലനിൽക്കുന്നത് ശൃംഖലയുടെ ആകെത്തുകയിലുള്ള വിനിമയങ്ങളിലാണ്, അല്ലാതെ ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രത്യേക ഘടകത്തിലല്ല. ഈ മൂന്ന് വീക്ഷണങ്ങളിലും പൊതുവായ ഒരു സത്യമുണ്ട്: യഥാർത്ഥ ആവിർഭാവം എന്നത് ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രത്യേക കേന്ദ്രത്തിലെ മാറ്റമല്ല, മറിച്ച് വ്യവസ്ഥയുടെ ആഗോളമായ വിന്യാസമാണ്.
2.28.1 അസ്ഥാനികത - ആവിർഭാവത്തിന്റെ പ്രായോഗിക സൂചിക
നമ്മുടെ അന്വേഷണത്തിന് സഹായകമായ രീതിയിൽ ഈ ആശയത്തെ ‘അസ്ഥാനികത’ (Delocalization) എന്ന ലളിതമായ ഒരു മാനദണ്ഡത്തിലേക്ക് ചുരുക്കാം. ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രത്യേക തന്മാത്രയിലോ, കോശത്തിലോ, പ്രദേശത്തോ മാത്രം ഒതുക്കിനിർത്താൻ കഴിയാത്തതും എന്നാൽ വ്യവസ്ഥയിലുടനീളം വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്നതുമായ ഗുണങ്ങളെയാണ് യഥാർത്ഥത്തിൽ ‘ആവിർഭവിച്ചത്’ എന്ന് വിളിക്കാൻ കഴിയുക. ഇത്തരമൊരു ഗുണത്തെ “ഇവിടെ മാത്രമേ അത് നിലനിൽക്കുന്നുള്ളൂ” എന്ന് ചൂണ്ടിക്കാട്ടാൻ കഴിയില്ല. ഒരു നിശ്ചിത ഭാഗത്തെ നീക്കം ചെയ്തതുകൊണ്ട് മാത്രം ആ ഗുണം ഇല്ലാതാകുന്നില്ല. അത് പലയിടങ്ങളിലായി ഒരേസമയം നടക്കുന്ന ഏകോപിപ്പിക്കപ്പെട്ട പ്രവർത്തനങ്ങളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്; അതിന്റെ കാരണഫല അടിത്തറ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ഒന്നാണ്. ബോധം, സംവേദനക്ഷമത, യുക്തിപരമായ സ്വയംബോധം എന്നിവയെല്ലാം ഇത്തരത്തിലുള്ള സവിശേഷതകളാണ്. ഇവയെ ഒരു നാഡീശൃംഖലയിലോ ഒരു സിനാപ്സിലോ മാത്രം ഒതുക്കിനിർത്താൻ സാധ്യമല്ല. കാലത്തിനനുസരിച്ച് മാറുന്ന ഫീഡ്ബാക്കുകളിലൂടെ പല തലച്ചോർ ഭാഗങ്ങളിലുമായി വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങളാണിവ. യഥാർത്ഥത്തിൽ ആവിർഭവിച്ചത് എന്ന് വിളിക്കാൻ അർഹമായത് വ്യക്തിപരമായ തലത്തിലുള്ള ഇത്തരം അസ്ഥാനിക ശേഷികളെയാണ്. ഈ മാനദണ്ഡം ഉപയോഗിച്ച് വികാസ ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ നാഴികക്കല്ലുകൾ—പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്ക്, അച്ചുതണ്ട് രൂപീകരണം, ടോട്ടിപോട്ടൻസിയുടെ നഷ്ടം, പ്രാരംഭ നാഡീകലകൾ, എപ്പിജെനെറ്റിക് അടയാളങ്ങൾ—തുടർന്ന് പരിശോദിക്കപ്പെടുന്നത്. ഇവയെല്ലാം ഡിലോക്കലൈസ്ഡ് സ്വഭാവമാണോ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്, അതോ അല്ലയോ എന്നത് വിശകലനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
2.29 വികാസ ഘട്ടങ്ങൾ - പ്രാദേശികമായ പരിവർത്തനങ്ങൾ
ഭ്രൂണശാസ്ത്ര ചിത്രങ്ങളിൽ ചില ഘട്ടങ്ങളെ നിർണ്ണായകമായ നാഴികക്കല്ലുകളായി അടയാളപ്പെടുത്താറുണ്ട്—പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്ക് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, ശാരീരിക അച്ചുതണ്ട് സ്ഥാപിതമാകുന്നു, നാഡീഫലകം ദൃശ്യമാകുന്നു എന്നിങ്ങനെ. ദൂരെ നിന്ന് നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, ഇവയെല്ലാം പുതിയൊരസ്തിത്വത്തിന്റെ ഉദയമാണെന്ന് തോന്നിപ്പോകാം. എന്നാൽ അടുത്തുനിന്ന് പരിശോധിക്കുമ്പോൾ ചിത്രം വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത്തരം ഓരോ സംഭവങ്ങൾക്കും മൂന്ന് പ്രധാന സവിശേഷതകളുണ്ട്. ഒന്നാമതായി, അവയ്ക്കോരോന്നിനും വ്യക്തമായ തന്മാത്രാതലത്തിലുള്ള പൂർവ്വഗാമികളുണ്ട് (molecular antecedents). നോഡൽ ($NODAL$), വിന്റ് ($WNT$), ബി.എം.പി ($BMP$), എഫ്.ജി.എഫ് ($FGF$) സിഗ്നലുകൾ കാലക്രമത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ ക്രമീകരിക്കപ്പെടുമ്പോഴാണ് പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്ക് രൂപപ്പെടുന്നത്. പ്രാരംഭ നാഡീകലകൾ ഉണ്ടാകുന്നത് ബി.എം.പി തടയപ്പെടുകയും സോക്സ്2 ($SOX2$) പോലുള്ള ജീനുകൾ നാഡീപരമായ പരിവർത്തനത്തിന് പ്രേരണ നൽകുകയും ചെയ്യുമ്പോഴാണ്. ഇവിടെ നിഗൂഢമായി ഒന്നുമില്ല; ഓരോ ഘട്ടവും മുൻപുണ്ടായിരുന്ന സിഗ്നലുകളുടെ സ്വാഭാവികമായ അന്ത്യഫലം മാത്രമാണ്.
രണ്ടാമതായി, ഇവയെല്ലാം സ്ഥലകാലബദ്ധമായ പരിമിതപ്പെടുത്തലുകളാണ് (spatially localized). സ്ട്രീക്ക് രൂപപ്പെടുന്നത് എപ്പിബ്ലാസ്റ്റിന്റെ പിൻഭാഗത്തുള്ള നിശ്ചിത ഇടത്തിലാണ്. നാഡീഫലകം ഉണ്ടാകുന്നത് എക്ടോഡേമിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്തുള്ള നിശ്ചിത പ്രദേശത്താണ്. ടോട്ടിപോട്ടൻസിയുടെ നഷ്ടം പോലും കോശങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുന്ന സ്ഥാനത്തെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്. ഇവ ഒരേസമയം എല്ലായിടത്തും സംഭവിക്കുന്ന ഗുണങ്ങളല്ല. മൂന്നാമതായി, ഇവ സമയനിഷ്ഠമായ ഉത്തരവാദിത്തമുള്ളതും മാറ്റാൻ കഴിയുന്നതുമാണ് (temporally accountable and perturbable). ഓരോന്നിനും ഒരു വികാസ ജാലകമുണ്ട്; അത് എപ്പോൾ തുടങ്ങുന്നുവെന്നും എങ്ങനെ മുന്നേറുന്നുവെന്നും ഏത് മുൻകോശാവസ്ഥകളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നതെന്നും നമുക്ക് കൃത്യമായി പറയാൻ കഴിയും. ഒരു നിശ്ചിത പ്രദേശത്ത് വിന്റ്3 ($Wnt3$) നോഡലോ മാറ്റം വരുത്തിയാൽ സ്ട്രീക്ക് രൂപീകരണം പരാജയപ്പെടും. ഓർഗനൈസറിലെ ബി.എം.പി പ്രതിരോധികളെ തടഞ്ഞാൽ നാഡീവ്യൂഹത്തിന്റെ ക്രമം തെറ്റും. ചുരുക്കത്തിൽ, ഈ പറയുന്ന ‘ഉദയങ്ങൾ’ നിയന്ത്രിതമായ ഒരു വ്യവസ്ഥയ്ക്കുള്ളിൽ സംഭവിക്കുന്ന കാര്യങ്ങൾ മാത്രമാണ്; സ്വത്വം നേരത്തെ തന്നെ സ്ഥാപിതമായ ഒരു ജീവിക്കുള്ളിൽ കൃത്യമായ കാരണങ്ങളാൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രാദേശികമായ അവസ്ഥാ മാറ്റങ്ങളാണിവ. ആ ജീവിയുടെ ജീവിതത്തിൽ ഇവയ്ക്ക് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട് എന്നത് ശരിയാണ്. എങ്കിലും ‘ഡിലോക്കലൈസേഷൻ’’ എന്ന മാനദണ്ഡമനുസരിച്ച് നോക്കിയാൽ, ഇവ സത്താനിഷ്ഠമായ അർത്ഥത്തിൽ ആവിർഭവിച്ച ഗുണങ്ങളല്ല. അവ വ്യവസ്ഥയ്ക്കുള്ളിലെ പുനഃസംഘടനകൾ മാത്രമാണ്; വ്യവസ്ഥയുടെ തന്നെ ഉദയമല്ല.
2.30 ബീജസങ്കലനം മുതൽ പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്ക് വരെ: ഒരു ഏകതാനമായ പ്രവാഹം
ബീജസങ്കലനവും ജനിതക നിയന്ത്രണത്തിന്റെ കൈമാറ്റവുമാണ് ഈ പരമ്പരയിലെ ആദ്യ ചുവടുവെപ്പ്. ബീജവും അണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള ലയനം കാൽസ്യം തരംഗങ്ങളെ ($Ca^{2+}$ waves) ഉണർത്തുകയും മിയോസിസ് പ്രക്രിയ പൂർത്തിയാക്കി രണ്ട് പ്രോന്യൂക്ലിയസുകളെ ഒന്നിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആദ്യകാല വിഭജനങ്ങളെ നയിക്കുന്നത് അണ്ഡത്തിൽ സംഭരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള മാതൃ ആർ.എൻ.എകളും പ്രോട്ടീനുകളുമാണ്. ഇതേസമയം തന്നെ ഭ്രൂണത്തിന്റെ സ്വന്തം ജീനോമിൽ ഡീമീതൈലേഷനിലൂടെയും ക്രോമാറ്റിൻ പുനഃക്രമീകരണത്തിലൂടെയും എപ്പിജെനെറ്റിക് ശുദ്ധീകരണം നടക്കുന്നു. മാതൃപരമായ സന്ദേശങ്ങൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതോടെ ഭ്രൂണത്തിന്റെ സ്വന്തം ജീനോം നിയന്ത്രണം ഏറ്റെടുക്കുന്നു. മനുഷ്യരിൽ എട്ട് കോശങ്ങളുള്ള ഘട്ടത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഈ ജീനോം ആക്ടിവേഷൻ എന്നത് ആസൂത്രിതമായ ഒരു സമയക്രമത്തിന്റെ ഫലമാണ്; അല്ലാതെ ഒരു പുതിയ വികാസ പദ്ധതിയുടെ പെട്ടെന്നുള്ള ഉദയമല്ല.
തുടർന്ന് സംഭവിക്കുന്ന ക്ലീവേജ് വിഭജനങ്ങളും കോംപാക്ഷനും ആദ്യ കോശപരമ്പരകളുടെ വിഭജനത്തിന് വഴിതെളിക്കുന്നു. ബ്ലാസ്റ്റോമിയറുകൾ വിഭജിക്കപ്പെടുകയും പരസ്പരം അമർന്നിരിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, പുറത്തുള്ള കോശങ്ങൾ ധ്രുവീയതയുള്ള ആവരണ കോശങ്ങളായും (epithelial cells) അകത്തുള്ളവ ധ്രുവീയതയില്ലാത്തവയായും മാറുന്നു. ഈ ലളിതമായ ജ്യാമിതീയ വിന്യാസം Hippo–YAP സിഗ്നലിംഗ് പാതയെ ഉണർത്തുന്നു. പുറത്തുള്ള കോശങ്ങൾ YAP-നെ ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിൽ നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് $CDX2$, $GATA3$ തുടങ്ങിയ പ്ലാസന്റൽ ജീനുകളെ സജീവമാക്കുന്നു; അകത്തുള്ളവയാകട്ടെ $OCT4$, $SOX2$, $NANOG$ എന്നിവയിലൂടെ തങ്ങളുടെ സർവ്വവികാസക്ഷമത (pluripotency) നിലനിർത്തുന്നു. ട്രോഫെക്ടോഡെമും ഇന്നർ സെൽ മാസും തമ്മിലുള്ള ഈ വേർതിരിവ് കോശങ്ങളുടെ ഭൗതികമായ വിന്യാസത്തിൽ നിന്നുള്ള നേരിട്ടുള്ള ഫലമാണ്; പുതിയൊരു അസ്തിത്വത്തിന്റെ വരവല്ല.
ഇന്നർ സെൽ മാസിനുള്ളിൽ സംഭവിക്കുന്ന എപ്പിബ്ലാസ്റ്റ്-ഹൈപ്പോബ്ലാസ്റ്റ് വിഭജനമാണ് അടുത്ത ഘട്ടം. ഇവിടെ $FGF$ സിഗ്നലിംഗ് ആണ് തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നത്. എപ്പിബ്ലാസ്റ്റിലേക്ക് തിരിയുന്ന കോശങ്ങൾ $FGF4$ സ്രവിപ്പിക്കുകയും അത് സ്വീകരിക്കുന്ന അയൽക്കോശങ്ങൾ $GATA6$/$SOX17$ എന്നിവ സജീവമാക്കി ഹൈപ്പോബ്ലാസ്റ്റ് ആയി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവിടെയും സിഗ്നലുകളുടെ അളവിനനുസരിച്ചുള്ള ഒരു തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ് നടക്കുന്നത്. ഇതിനുശേഷം ഭ്രൂണം അതിന്റെ സമമിതി ലംഘിച്ചുകൊണ്ട് തലയും വാലും (anterior-posterior) തമ്മിലുള്ള അച്ചുതണ്ട് നിശ്ചയിക്കുന്നു. ഹൈപ്പോബ്ലാസ്റ്റിൽ നിന്നുള്ള ഒരു വിഭാഗം കോശങ്ങൾ മുന്നോട്ട് നീങ്ങുകയും $Nodal$, $Wnt$ എന്നിവയുടെ പ്രതിരോധികളെ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സിഗ്നലുകൾ കുറഞ്ഞ ഭാഗം ഭ്രൂണത്തിന്റെ മുൻഭാഗമായും സിഗ്നലുകൾ കൂടിയ ഭാഗം പിൻഭാഗമായും മാറുന്നു. ആഴമേറിയ ഈ കോശവിനിമയങ്ങളിലാണ് ശാരീരിക വിന്യാസത്തിന്റെ അടിത്തറ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്.
അസമമിതി സ്ഥാപിതമായതോടെ, ഭ്രൂണത്തിന്റെ പിൻഭാഗത്ത് $Nodal$, $Wnt$ പ്രവർത്തനങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുകയും അത് പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്കിന്റെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എപ്പിത്തീലിയൽ കോശങ്ങൾ അവയുടെ സ്വഭാവം മാറി മെസെൻകൈമൽ കോശങ്ങളായി മാറുന്ന (EMT) ഈ ഘട്ടത്തിൽ ‘ബ്രാക്യൂറി’ ($T$) പോലുള്ള ജീനുകൾ സജീവമാകുന്നു. ഇത് മെസോഡേം കോശങ്ങളുടെ വരവിനെ കുറിക്കുന്നു. പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്ക് എന്നത് ഒരു ക്രമബദ്ധമായ തരംഗത്തിന്റെ ദൃശ്യരൂപം മാത്രമാണ്; അതിന് പിന്നിൽ മുൻപേ തുടങ്ങിയ സിഗ്നലുകളുടെ വലിയൊരു ശൃംഖലയുണ്ട്. സ്ട്രീക്കിന്റെ മുൻഭാഗത്തുള്ള ‘ഓർഗനൈസർ’ അഥവാ നോഡ് ഇതിനുശേഷം ബി.എം.പി പ്രതിരോധികളെ (Chordin, Noggin, Follistatin) പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിരോധികളുടെ സ്വാധീനം ഏൽക്കുന്ന ഭാഗം ചർമ്മത്തിന് പകരം നാഡീഫലകമായി (neural plate) മാറുന്നു. ബി.എം.പി തടയപ്പെടുമ്പോൾ എക്ടോഡേമിനുണ്ടാകുന്ന സ്വാഭാവിക പരിണാമമാണ് നാഡീവ്യൂഹം. $SOX2$ പോലുള്ള അടയാളങ്ങൾ അവിടെ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായാണ്. ഈ ശൃംഖലയിൽ നോക്കിയാൽ, പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്കും നാഡീകലകളും ഒരു ദീർഘകാല പദ്ധതിയുടെ ഇടഘട്ടങ്ങൾ മാത്രമാണെന്ന് കാണാം. സൈഗോട്ടിൽ തുടങ്ങിയ അതേ യുക്തി തന്നെയാണ് ഇവിടെയും പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. സത്താനിഷ്ഠമായ (ontological) പുതിയ മാറ്റങ്ങളൊന്നും ഇവിടെ സംഭവിക്കുന്നില്ല; ഒരേ ജീവി അതിന്റെ ആഭ്യന്തര പദ്ധതിയുമായി മുന്നോട്ട് പോകുന്നു എന്ന് മാത്രം.
2.31 വികാസഘട്ടങ്ങൾ ഒരേ ജീവിയുടെ ജീവിതത്തിലെ അവസ്ഥാന്തരങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ
ഈ തുടർച്ച മനസ്സിലാക്കിക്കഴിഞ്ഞാൽ, വികാസത്തിലെ നാഴികക്കല്ലുകളെ കൂടുതൽ വ്യക്തമായി വിവരിക്കാൻ സാധിക്കും. അവ ആരംഭ ബിന്ദുക്കളല്ല, മറിച്ച് വികാസത്തിലെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങൾ (phases) മാത്രമാണ്. പ്രിമിറ്റീവ് സ്ട്രീക്കോ, നാഡീഫലകമോ, സർവ്വവികാസക്ഷമതയുടെ നഷ്ടമോ ആകട്ടെ, അവയെല്ലാം ബീജസങ്കലനത്തിൽ തുടങ്ങിയ ഒരേ ജീവിക്കുള്ളിലെ അവസ്ഥാന്തരങ്ങളാണ്. ഇവയെല്ലാം പ്രാദേശികമായ (local) മാറ്റങ്ങളാണ്; അതായത് ഓരോന്നിനെയും കൃത്യമായ ഇടങ്ങളുമായും സിഗ്നലുകളുമായും സമയവുമായും ബന്ധിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കും. ഇവ മുൻപേ നിലനിന്നിരുന്ന ഒരു സ്വത്വത്തിന്റെ അടയാളങ്ങളാണ്, അല്ലാതെ ആ സ്വത്വത്തിന്റെ ഉത്ഭവസ്ഥാനങ്ങളല്ല. മനുഷ്യവികാസം എന്നത് കാരണങ്ങളാൽ കോർത്തിണക്കപ്പെട്ട ഒരു തുടർച്ചയായ കഥയാണ്. ഈ നാഴികക്കല്ലുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ജീവി സൈഗോട്ടായി തുടങ്ങിയ അതേ ജീവി തന്നെയാണ്. നാഴികക്കല്ലുകൾ ആഭ്യന്തരമായ ക്രമീകരണങ്ങളെ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു എന്നല്ലാതെ, ക്രമീകരിക്കപ്പെടുന്ന കർത്താവിനെ (subject) അവ നിർമ്മിക്കുന്നില്ല. ‘ഒഴിവാക്കലിലൂടെയുള്ള ഈ സാധൂകരണം’ (proof by exclusion) വ്യക്തമാക്കുന്നത് വികാസം അതിന്റെ പൂർണ്ണതയിൽ ദർശിക്കുമ്പോൾ പുതിയൊരു ജൈവ വ്യക്തിത്വം ഉദയം ചെയ്യുന്നു എന്ന് പറയാൻ ഒരിടവും ബാക്കിയില്ല എന്നാണ്.
2.32 നാഡീവ്യൂഹ പദ്ധതികളുടെ മുൻകൂട്ടിയുള്ള ചലനങ്ങൾ
നാഡീവ്യൂഹത്തോട് സാമ്യമുള്ള കലകൾ രൂപപ്പെടുന്നതിനും എത്രയോ മുൻപ് തന്നെ ഭ്രൂണം തന്റെ ഭാവിയിലെ നാഡീജീവിതത്തിനാവശ്യമായ സാഹചര്യങ്ങൾ ഒരുക്കിത്തുടങ്ങുന്നു. നാഡീപരമായ തീരുമാനങ്ങളെ നയിക്കുന്ന തന്മാത്രകൾ തുടക്കത്തിലേ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് അവയ്ക്ക് മറ്റുചില പ്രാഥമിക ദൗത്യങ്ങൾ നിർവ്വഹിക്കാനുള്ളതുകൊണ്ടാണ്. $SOX2$ ഇതിനൊരു ഉദാഹരണമാണ്. എലികളിൽ, അണ്ഡത്തിൽ പോലും $SOX2$ സന്ദേശങ്ങൾ കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്. നാലോ എട്ടോ കോശങ്ങളുള്ള ഘട്ടമാകുമ്പോഴേക്കും ഈ പ്രോട്ടീൻ ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെത്തുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ അത് നാഡീവ്യൂഹത്തിന്റെ അടയാളമല്ല, മറിച്ച് ഇന്നർ സെൽ മാസിന്റെ പ്ലൂരിപോട്ടൻസി നിലനിർത്തുന്നതിനും ഭാവിയിൽ നാഡീവ്യൂഹമായി മാറാനുള്ള സാധ്യതയെ കരുതിവെക്കുന്നതിനുമാണ്. $SOX2$ ഇല്ലാത്ത ഭ്രൂണങ്ങൾ ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് ഘട്ടത്തിലെത്തുന്നതിന് മുൻപേ പരാജയപ്പെടുന്നു. ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം ഭ്രൂണത്തിന്റെ പൊതുവായ നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്, അല്ലാതെ അകാലത്തിലുള്ള നാഡീവ്യൂഹ സ്വത്വമല്ല.
ഇതിന് സമാനമായ മറ്റൊരു ധർമ്മമാണ് $REST$ ($NRSF$) നിർവ്വഹിക്കുന്നത്. നാഡീകലകളായി മാറാത്ത കോശങ്ങളിൽ നാഡീ-സവിശേഷ ജീനുകളെ ഇത് അടിച്ചമർത്തി വെക്കുന്നു. വികാസം തുടങ്ങാത്ത എപ്പിബ്ലാസ്റ്റ് കോശങ്ങളിൽ $REST$ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് $OCT4$, $SOX2$, $NANOG$ എന്നിവയ്ക്കൊപ്പമാണ്. ഈ സമുച്ചയം നാഡീവ്യൂഹ സാധ്യതകളെ അവഗണിക്കുകയല്ല, മറിച്ച് അവയെ നിയന്ത്രിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. പ്ലൂരിപോട്ടന്റ് ശൃംഖല അതിന്റെ വാസ്തുവിദ്യ സജ്ജമാകുമ്പോൾ മാത്രം പുറത്തുവിടാനായി നാഡീവ്യൂഹ പദ്ധതികളെ ഉള്ളിൽ കരുതിവെച്ചിരിക്കുകയാണ്. അതിനാൽ, പിൽക്കാല ഭ്രൂണങ്ങളിൽ നാഡീവ്യൂഹ അടയാളങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് വ്യവസ്ഥയിൽ മുൻകൂട്ടി നിക്ഷേപിക്കപ്പെട്ട നിർദ്ദേശങ്ങളുടെ സ്വാഭാവികമായ അനാവരണം മാത്രമാണ്. ഇവയൊന്നും പുതിയൊരു അതിർവരമ്പ് ഉദയം ചെയ്തതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നില്ല. നാഡീകലകളുടെ ദൃശ്യമായ സാന്നിധ്യം പുതിയൊരു അസ്തിത്വത്തിന്റെ വരവല്ല, മറിച്ച് ബീജസങ്കലനം മുതൽ പ്രവർത്തിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രോഗ്രാമിലെ അടുത്ത ചുവടുവെപ്പ് മാത്രമാണ്.
2.33 എപ്പിജെനെറ്റിക് പുനഃക്രമീകരണം: ഏകവ്യവസ്ഥയുടെ ആത്മസംസ്കരണം
ഭ്രൂണം അതിന്റെ ക്രോമാറ്റിൻ വിന്യാസങ്ങളോട് (chromatin landscape) പുലർത്തുന്ന സമീപനം ജൈവികമായ അവിച്ഛിന്നതയുടെ മറ്റൊരു ഉത്തമ ദൃഷ്ടാന്തമാണ്. ബീജസങ്കലനം ഒരു ആഗോളതലത്തിലുള്ള പുനഃക്രമീകരണത്തിന് (global reset) തുടക്കം കുറിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ആ പ്രക്രിയ നിർവ്വഹിക്കുന്നത് ഭ്രൂണം തന്നെയാണ്—സ്വന്തം വികാസപാതയെ നിലനിർത്താനുള്ള ആഭ്യന്തര പ്രക്രിയയുടെ ഭാഗമായാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. പിതൃജീനോമിൽ നടക്കുന്ന അതിവേഗത്തിലുള്ള സജീവമായ ഡീമീതൈലേഷൻ (demethylation) പ്രക്രിയയ്ക്ക് നേതൃത്വം നൽകുന്നത് മാതാവിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച $TET3$ എൻസൈമാണ്; ഇത് പിതൃ പ്രോന്യൂക്ലിയസിലെ 5-മീഥൈൽ സൈറ്റോസിനെ (5-methylcytosine) ഓക്സീകരിക്കുന്നു. മാതൃജീനോമാകട്ടെ ആദ്യഘട്ടത്തിൽ $STELLA/PGC7$ വഴി ഭാഗികമായി സംരക്ഷിക്കപ്പെടുകയും പിന്നീട് സാവധാനത്തിലുള്ള ഡീമീതൈലേഷന് വിധേയമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. $TET3$-ന്റെ അഭാവം ഈ പുനഃക്രമീകരണത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ഭ്രൂണവികാസത്തെ സ്തംഭിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേസമയം, ഭ്രൂണം പഴയ അടയാളങ്ങളെ മായ്ച്ചുകളയുക മാത്രമല്ല ചെയ്യുന്നത്, മറിച്ച് പുതിയവ സ്ഥാപിക്കുക കൂടിയാണ്. മാതൃപരമായ $EZH2$—ഇത് $PRC2$-ന്റെ ചാലകശക്തിയായ സബ്യൂണിറ്റാണ്—ആദ്യകാല വികാസഘട്ടങ്ങളിൽ നിശ്ശബ്ദമായിരിക്കേണ്ട ജീനുകളിൽ $H3K27me3$ എന്ന ഹിസ്റ്റോൺ അടയാളം പതിപ്പിക്കുന്നു. ഈ നിയന്ത്രിതമായ അടിച്ചമർത്തൽ (repression) പരാജയപ്പെട്ടാൽ ഭ്രൂണം നശിച്ചുപോകുന്നു.
വികാസത്തിന്റെ ആദ്യദിനങ്ങളിൽ ഡി.എൻ.എ മീതൈലേഷൻ നിരക്ക് കുത്തനെ കുറയുകയും ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് ഘട്ടത്തിൽ അത് ഏറ്റവും താഴ്ന്ന നിലയിലെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു; എങ്കിലും ജനിതകമായ അച്ചടിക്കപ്പെട്ട അടയാളങ്ങളെയും (imprints) പരിമിതമായ ചില നിയന്ത്രണ ക്രമങ്ങളെയും അത് സ്പർശിക്കാതെ വിടുന്നു. ഗർഭാശയത്തിൽ ഉറച്ചു കഴിഞ്ഞാലുടൻ $DNMT3A$, $DNMT3B$ എന്നിവ കോശപരമ്പരകളുടെയും അവയവങ്ങളുടെയും രൂപീകരണത്തിന് അനുയോജ്യമായ പുതിയ മീതൈലേഷൻ പാറ്റേണുകൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു. പിൽക്കാലത്ത് നാം കാണുന്ന വൈവിധ്യവൽക്കരിക്കപ്പെട്ട കലകളിലെ ‘എപ്പിജെനെറ്റിക് അടയാളങ്ങൾ’ ഒരുപക്ഷേ ജീവിതത്തിന്റെ പിൻഘട്ടങ്ങളിൽ ചേർക്കപ്പെട്ട പുതിയ പാളികളാണെന്ന് പുറമെ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ തോന്നിയേക്കാം. എന്നാൽ സൂക്ഷ്മമായി നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, അവ ഏകകോശ ഘട്ടത്തിൽ തുടങ്ങിയ പുനഃക്രമീകരണത്തിന്റെയും മാറ്റിയെഴുതലിന്റെയും തുടർച്ച മാത്രമാണെന്ന് കാണാം. കോശങ്ങളുടെ സ്വത്വത്തെ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ പിൽക്കാലത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്ന അതേ ഉപകരണങ്ങൾ കൊണ്ടാണ് ഭ്രൂണം തുടക്കത്തിലേ തന്റെ ക്രോമാറ്റിനെ ക്രമീകരിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, ഈ പുനഃക്രമീകരണം എന്നത് പുതിയൊരു അതിർവരമ്പല്ല, മറിച്ച് ഓരോ കോശപരമ്പരയെയും പിൽക്കാലത്ത് വാർത്തെടുക്കാൻ പോകുന്ന അതേ നിയന്ത്രണ ശേഷിയുടെ പ്രാഥമികമായ ആവിഷ്കാരമാണ്. ഒരൊറ്റ വ്യവസ്ഥ തന്നെത്തന്നെ നിലനിർത്താൻ നടത്തുന്ന തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തനമാണിത്.
2.34 പുനരുജ്ജീവനവും ജൈവഘടികാരത്തിന്റെ ചലനവും
ജീവന്റെ സമയക്രമം നിർണ്ണയിക്കുന്ന ടെലോമിയറുകളും (telomeres) എപ്പിജെനെറ്റിക് ക്ലോക്കുകളും വികാസത്തിലെ തുടർച്ചയെ മറ്റൊരു പശ്ചാത്തലത്തിൽ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. ഒരു പുതിയ ആയുസ്സ് ആരംഭിക്കുന്നതിനായി ഭ്രൂണം എങ്ങനെയാണ് തന്റെ ആഭ്യന്തര സൂചികകളെ പുനഃക്രമീകരിക്കുന്നത് എന്ന് ഇവ കാണിച്ചുതരുന്നു. ആദ്യകാല ഭ്രൂണങ്ങളിൽ ടെലോമറേസ് (telomerase) എൻസൈമിന്റെ പ്രവർത്തനം അതീവ തീവ്രമാണ്. ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് ഘട്ടമാകുമ്പോഴേക്കും ടെലോമിയറുകൾ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുക മാത്രമല്ല, പലപ്പോഴും അണ്ഡത്തിലുള്ളതിനേക്കാൾ നീളം അവ ആർജ്ജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ക്ലീവേജ് വിഭജന വേളയിലും ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് രൂപീകരണ സമയത്തും $hTERT$ എന്ന എൻസൈം സമൃദ്ധമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. വ്യവസ്ഥ തന്റെ വിഭജന ശേഷിയെ (replicative potential) സ്വയം പുതുക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണിത്.
എപ്പിജെനെറ്റിക് ഏജിംഗ് ക്ലോക്കുകളുടെ (Epigenetic aging clocks) കാര്യത്തിലും സമാനമായ ചിത്രമാണുള്ളത്. എലികളിൽ, ഗർഭാശയത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കുന്നതിന് മുൻപുള്ള ഘട്ടത്തിൽ ജൈവികമായ പ്രായം കുറയുന്നതായി കാണാം; ഇത് ഇംപ്ലാന്റേഷൻ സമയത്ത് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ നിലയിലെത്തുകയും പിന്നീട് ജീവിതകാലം മുഴുവൻ നീളുന്ന വർദ്ധനവ് ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. $TET$ പ്രോട്ടീനുകളും $DNMT$-കളും ഹിസ്റ്റോൺ മോഡിഫയറുകളും അടങ്ങുന്ന അതേ എൻസൈം ശൃംഖല തന്നെയാണ് ഈ ‘ഗ്രൗണ്ട് സ്റ്റേറ്റ്’ (ground state) കൈവരിക്കാൻ ഭ്രൂണത്തെ സഹായിക്കുന്നത്. ഈ നിരീക്ഷണങ്ങൾ വാർദ്ധക്യ സഹജമായ അടയാളങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള കാഴ്ചപ്പാടുകളിൽ വ്യക്തത നൽകുന്നു. അവ പുതിയൊരു വ്യക്തിത്വം ഉദയം ചെയ്യുന്നതിന്റെ സൂചനകളല്ല, മറിച്ച് ഒരേ ജീവി തന്റെ എപ്പിജെനെറ്റിക് അവസ്ഥയെയും ടെലോമിയർ ദൈർഘ്യത്തെയും തുടക്കം മുതൽ എങ്ങനെ നിലനിർത്തുന്നു എന്നതിന്റെ രേഖപ്പെടുത്തലുകളാണ്. കാലത്തിന്റെ ഈ ആദ്യ തിരിയൽ ഭ്രൂണം സ്വയം നടത്തുന്ന ആഭ്യന്തരമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്, അല്ലാതെ പിൽക്കാലത്തെ വളർച്ചാ നാഴികക്കല്ലുകൾ ഏർപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു നിയന്ത്രണമല്ല.
2.35 വിഭജനരേഖകളല്ല, അവസ്ഥാന്തരങ്ങളായ അടയാളങ്ങൾ
തത്വചിന്താപരമായ ശ്രദ്ധയാകർഷിക്കുന്ന വിവിധ തന്മാത്രാ അടയാളങ്ങൾ—നാഡീജീൻ പ്രകടനം (neural gene expression), ക്രോമാറ്റിൻ അവസ്ഥകൾ, ടെലോമിയർ നീളം—എല്ലാം തന്നെ വ്യവസ്ഥയുടെ അവിച്ഛിന്നമായ തുടർച്ചയുമായി കൃത്യമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഈ അവസ്ഥയെ മൂന്ന് പ്രധാന ആശയങ്ങളായി സംഗ്രഹിക്കാം. ഒന്നാമതായി, നാഡീവ്യൂഹത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ പ്ലൂരിപോട്ടൻസി ശൃംഖലയുടെ ഭാഗമായിത്തന്നെ അതീവ നേരത്തെ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നുണ്ട്. $SOX2$, $REST$ തുടങ്ങിയവ ഭ്രൂണത്തെ സംരക്ഷിക്കുന്നതോടൊപ്പം തന്നെ ഭാവിയിലെ നാഡീജീവിതത്തിനുള്ള സാധ്യതകളെ കരുതിവെക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; പിൽക്കാലത്ത് നാഡീകലകളിൽ ഇവ പ്രകടമാകുന്നത് ജൈവികമായ മാറ്റത്തിന്റെ സൂചനയല്ല, മറിച്ച് സാഹചര്യങ്ങളിലെ പരിവർത്തനം മാത്രമാണ്. രണ്ടാമതായി, എപ്പിജെനെറ്റിക് പാറ്റേണുകൾ ആദ്യ നിമിഷം മുതൽ മാറ്റിയെഴുതപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്; ഭ്രൂണം തന്റെ ക്രോമാറ്റിൻ അടയാളങ്ങളെ നിരന്തരം മായ്ക്കുകയും പുനഃസ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പിൽക്കാല അവസ്ഥകൾ ഇതേ യന്ത്രസംവിധാനത്തിന്റെ പുതിയ പശ്ചാത്തലത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ മാത്രമാണ്. മൂന്നാമതായി, ഭ്രൂണം സ്വയം ചലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ക്ലോക്കിനെയാണ് വാർദ്ധക്യത്തിന്റെ അടയാളങ്ങൾ പിന്തുടരുന്നത്. ടെലോമിയറുകളുടെ നീളം കൂട്ടുന്നതും എപ്പിജെനെറ്റിക് പുനരുജ്ജീവനവും ഒരേ ജീവി തന്റെ ആയുസ്സിനായി നടത്തുന്ന പ്രാഥമിക ഒരുക്കങ്ങളാണ്. ഈ പരിവർത്തനങ്ങളിലൊന്നും തന്നെ യഥാർത്ഥത്തിൽ ‘ആവിർഭവിച്ച’ (emergent) ഗുണങ്ങളുടെ അസ്ഥാനിക സ്വഭാവം കാണാനാവില്ല. മറിച്ച്, ബീജസങ്കലനം മുതൽ നിലനിൽക്കുന്നതും സ്വയം നിയന്ത്രിക്കുന്നതുമായ ഒരു വ്യവസ്ഥയ്ക്കുള്ളിൽ സംഭവിക്കുന്ന കൃത്യമായ മാറ്റങ്ങളാണിവ. ഇവ തുടക്കങ്ങളല്ല, മറിച്ച് അവസ്ഥാന്തരങ്ങളാണ്. ഒരൊറ്റ ജൈവ വ്യക്തിത്വത്തിനുള്ളിൽ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഘടനാപരമായ സങ്കർണ്ണതയെയും സവിശേഷവൽക്കരണത്തെയുമാണ് ഇവ ഓരോന്നും രേഖപ്പെടുത്തുന്നത്.
2.36 ഏകാണ്ഡജ ഇരട്ടകൾ: ഭ്രൂണ ഏകത്വത്തിന്റെ ഉരകല്ല്
ഏകാണ്ഡജ ഇരട്ടകളുടെ (Monozygotic twinning) ജനനം പലപ്പോഴും ഭ്രൂണത്തിന്റെ വ്യക്തിത്വത്തിന് വിരുദ്ധമായ ഒരു ഉദാഹരണമായി ചൂണ്ടിക്കാണിക്കപ്പെടാറുണ്ട്. എന്നാൽ, വികാസത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലെ ജൈവികമായ ഏകത്വത്തെ പരിശോധിക്കാനുള്ള ഒരു ‘സ്ട്രെസ് ടെസ്റ്റ്’ (stress test) ആയി ഇതിനെ കാണുന്നതാണ് കൂടുതൽ ഉചിതം. ഭ്രൂണവികാസം എന്നത് ഒന്നോ രണ്ടോ ജീവികളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാര്യത്തിൽ തികഞ്ഞ നിസ്സംഗത പുലർത്തുന്ന ഒന്നായിരുന്നുവെങ്കിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള വിഭജനം അതീവ സാധാരണവും സ്വഭാവികവും സമയക്രമങ്ങളില്ലാത്തതുമായി മാറുമായിരുന്നു. എന്നാൽ നാം നിരീക്ഷിക്കുന്നത് ഇതിന് വിപരീതമായ കാര്യങ്ങളാണ്; ഇരട്ടകളുടെ രൂപീകരണം അതീവ അപൂർവ്വവും, പ്രത്യേക തന്മാത്രാ പ്രക്രിയകളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്നതും, വികാസത്തിലെ അതീവ ഹ്രസ്വമായ ഒരു കാലയളവിൽ മാത്രം ഒതുങ്ങിനിൽക്കുന്നതുമാണ്. അതിനാൽ, ഇരട്ടകളുടെ ജനനം ഭ്രൂണത്തിന്റെ വ്യക്തിത്വമില്ലായ്മയെ ‘തെളിയിക്കുന്നുണ്ടോ’ എന്നതല്ല ചോദ്യം, മറിച്ച് ഭ്രൂണത്തിന്റെ സാധാരണമായ സംയോജന രീതിയെക്കുറിച്ച് (integration) അത് എന്ത് വെളിപ്പെടുത്തുന്നു എന്നതാണ് ഇവിടെ പ്രധാനം.
2.37 വിഭജനത്തിന്റെ ഭൗതിക പാതകൾ: ഏകീകരണവും ധ്രുവീയതയും നേരിടുന്ന വെല്ലുവിളികൾ
ഭ്രൂണശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്നും അനുബന്ധ പ്രജനന സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ നിന്നും ലഭ്യമായ വിവരങ്ങൾ ഒരൊറ്റ സത്യത്തിലേക്കാണ് വിരൽചൂണ്ടുന്നത്: ഭ്രൂണത്തിന്റെ ഏകത്വത്തെ നിലനിർത്തുന്ന പ്രക്രിയകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന വിഘാതങ്ങളാണ് വിഭജനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നത്. സസ്തനികളിലെ ആദ്യകാല ഭ്രൂണങ്ങൾ അയഞ്ഞ ഒരു കോശക്കൂട്ടത്തിൽ നിന്ന് ദൃഢമായ ഒരു ഘടനയായും പിന്നീട് ഒരൊറ്റ ഇന്നർ സെൽ മാസ് (ICM) ഉള്ള ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റായും മാറാൻ കോശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഒട്ടിപ്പിടിക്കലിനെയും (adhesion) ധ്രുവീയതയെയും (polarity) ആണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്. ഈ ഏകീകരണ പ്രക്രിയ ദുർബലമാകുമ്പോൾ, ഇന്നർ സെൽ മാസ് രണ്ട് കൂട്ടങ്ങളായി വിഭജിക്കപ്പെടാം; ഇത് ഒരൊറ്റ ട്രോഫോബ്ലാസ്റ്റ് ഗോളത്തിനുള്ളിൽ രണ്ട് ഭ്രൂണ കേന്ദ്രങ്ങൾ രൂപപ്പെടാൻ കാരണമാകുന്നു. പിൽക്കാലത്ത് ഉണ്ടാകാനിടയുള്ള ഇരട്ടകളുടെ ജനനത്തിന്റെ ഏറ്റവും ലളിതമായ രൂപപരിണാമമാണിത്.
വിവിധ തലങ്ങളിലുള്ള തെളിവുകൾ ഈ വസ്തുതയെ ശരിവെക്കുന്നുണ്ട്. എലികളിലെ വികാസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, കോശങ്ങളുടെ ഒട്ടിപ്പിടിക്കലിലോ ധ്രുവീയതയിലോ മാറ്റം വരുത്തിയാൽ രണ്ട് ഇന്നർ സെൽ മാസ് ഉള്ള ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ സാധിക്കും. ഇതിനർത്ഥം ഒരു പ്രത്യേക ജീൻ ഇരട്ടകളുടെ ജനനത്തിന് കാരണമാകുന്നു എന്നല്ല, മറിച്ച് ഭ്രൂണത്തിന്റെ ഏകത്വം നിലനിർത്താൻ ആവശ്യമായ വാസ്തുവിദ്യ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തിരിച്ചറിയാൻ സാധിക്കുമെന്നാണ്. ഏകീകരണത്തെ നിലനിർത്തുന്ന ഘടകങ്ങൾ ദുർബലമായാൽ വ്യവസ്ഥ രണ്ട് പാതകളായി പിരിയുന്നു. ഐ.വി.എഫ് (IVF) ചികിത്സകളിൽ നിന്നുള്ള വിവരങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ഇന്നർ സെൽ മാസ് ദൃഢമല്ലാത്ത ഭ്രൂണങ്ങളിൽ വിഭജനത്തിനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ് എന്നാണ്. ഇത് ഭ്രൂണത്തിന്റെ ഏകത്വം എന്നത് സ്വാഭാവികമായ വികാസക്രമത്തിന്റെ ഭാഗമാണെന്ന് അടിവരയിടുന്നു. കൂടാതെ, ബാഹ്യമായ ചില സമ്മർദ്ദങ്ങളും ഈ വിഭജനത്തിന് കാരണമായേക്കാം. ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് കൾച്ചർ ചെയ്യുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന സങ്കോച-വികാസങ്ങൾ, ഹാച്ചിംഗ് സമയത്ത് അനുഭവപ്പെടുന്ന ഭൗതികമായ പിരിമുറുക്കങ്ങൾ, ശീതീകരണ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയെല്ലാം ഇതിനെ സ്വാധീനിച്ചേക്കാം. ഇവയൊന്നും ഇരട്ടകളെ നിർമ്മിക്കാനുള്ള പദ്ധതികളല്ല, മറിച്ച് ഏകീകരണത്തിന്റെ അതിർവരമ്പിൽ നിൽക്കുന്ന ഒരു വ്യവസ്ഥയെ ഭൗതികമായ വിഭജനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ മാത്രമാണ്. മുതിർന്ന ഇരട്ടകളിൽ കാണുന്ന എപ്പിജെനെറ്റിക് വ്യത്യാസങ്ങൾ അവരുടെ പ്രാരംഭ വികാസഘട്ടത്തിലെ സവിശേഷമായ അവസ്ഥയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നുണ്ടാകാം; എങ്കിലും അത് മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ട ഒരു ‘ഇരട്ട സ്വത്വത്തിന്റെ’ തെളിവല്ല.
2.38 വിഭജനത്തിന്റെ കാലപരിധിയും വികാസപരിണാമങ്ങളും
ഭ്രൂണത്തിന്റെ വിഭജനം കൃത്യമായ ഒരു സമയപരിധിനുള്ളിൽ ഒതുങ്ങിനിൽക്കുന്നത് വികാസത്തിലെ ഏകീകരണം അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുന്നത് കൊണ്ടാണ്. വിഭജനം വൈകുംതോറും ഭ്രൂണത്തിന്റെ ശാരീരിക വിന്യാസം കൂടുതൽ ദൃഢമാവുകയും വ്യവസ്ഥയെ പരിക്കേൽക്കാതെ വിഭജിക്കാൻ കഴിയാതെ വരികയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സമയക്രമത്തെ നാലായി തരംതിരിക്കാം. വിഭജനത്തിന്റെ ആദ്യ മൂന്ന് ദിവസങ്ങൾക്കുള്ളിൽ (മോറുള ഘട്ടത്തിന് മുൻപ്) സംഭവിക്കുന്ന വിഭജനത്തിൽ ഓരോ ഇരട്ടയും കൂടുതൽ സ്വതന്ത്രമായി വികസിക്കുന്നു; ഇവർക്ക് വെവ്വേറെ പ്ലാസന്റകളും ആവരണങ്ങളും ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. നാല് മുതൽ എട്ട് വരെ ദിവസങ്ങൾക്കുള്ളിൽ (ബ്ലാസ്റ്റോസിസ്റ്റ് ഘട്ടം) സംഭവിക്കുന്ന വിഭജനത്തിൽ, ഇന്നർ സെൽ മാസ് മാത്രം വിഭജിക്കപ്പെടുകയും ട്രോഫോബ്ലാസ്റ്റ് ഒന്നായി തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു; ഇതിന്റെ ഫലമായി ഇരട്ടകൾ പ്ലാസന്റ പങ്കുവെക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും അവർക്ക് വെവ്വേറെ അമ്നിയോട്ടിക് അറകളുണ്ടാകും. എട്ട് മുതൽ പതിമൂന്ന് വരെ ദിവസങ്ങൾക്കിടയിൽ സംഭവിക്കുന്ന വിഭജനത്തിൽ, അമ്നിയോട്ടിക് അറ രൂപപ്പെട്ടുകഴിഞ്ഞതിനാൽ രണ്ട് ശരീരങ്ങൾക്കും ഒരേ അറയ്ക്കുള്ളിൽ തന്നെ വളരേണ്ടി വരുന്നു; ഇത് അതീവ അപൂർവ്വമാണ്. ഏകദേശം രണ്ടാഴ്ചയ്ക്ക് ശേഷം, അതായത് ഗ്യാസ്ട്രുലേഷൻ ആരംഭിക്കുന്ന ഘട്ടത്തിൽ വിഭജിക്കാൻ ശ്രമിച്ചാൽ, ശാരീരിക വിന്യാസം വിഭജിക്കാനാവാത്ത വിധം ദൃഢമായിക്കഴിഞ്ഞിരിക്കും; ഇതിന്റെ ഫലമായാണ് സയാമീസ് ഇരട്ടകൾ (conjoined twins) ഉണ്ടാകുന്നത്. ഈ സമയപരിധി അടയുന്നത് തന്നെ ഭ്രൂണ ഏകത്വത്തിന്റെ വലിയൊരു സൂചനയാണ്. വ്യക്തിത്വം എന്നത് പിന്നീട് ലഭിക്കുന്ന ഒന്നായിരുന്നുവെങ്കിൽ ഇത്തരമൊരു സമയപരിധി ഉണ്ടാകുമായിരുന്നില്ല.
2.39 അത്യപൂർവ്വതയുടെ ജൈവികമായ അർത്ഥം
ഇരട്ടകളുടെ ജനനനിരക്ക് ഭ്രൂണവിഭജനത്തിന്റെ പൂർണ്ണരൂപം വെളിപ്പെടുത്തുന്നില്ല; കാരണം വിഭജിക്കപ്പെടുന്ന പല ഭ്രൂണങ്ങളും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ തന്നെ നശിച്ചുപോകാറുണ്ട് (vanishing-twin pattern). എങ്കിലും, ഭ്രൂണവികാസത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനപരമായ ലക്ഷ്യം ഒരൊറ്റ ജീവിയെ നിർമ്മിക്കുക എന്നത് തന്നെയാണ്. ആധുനിക പ്രജനന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഈ സാധ്യതകളിൽ നേരിയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തിയേക്കാമെങ്കിലും വികാസത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടനയെ അവ മാറ്റുന്നില്ല. ചില പ്രത്യേക ജീവിവർഗ്ഗങ്ങളിൽ (ഉദാഹരണത്തിന് ആർമഡിലോ) ഒന്നിലധികം ഭ്രൂണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് ഒരു അതിജീവന തന്ത്രമാണ്. എന്നാൽ മനുഷ്യനിൽ അങ്ങനെയല്ല. മനുഷ്യന്റെ ഭ്രൂണവികാസം ഒരൊറ്റ സൈഗോട്ടിൽ നിന്ന് ഒരൊറ്റ ജീവിയെ നിർമ്മിക്കാൻ പാകത്തിലാണ് ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ഏകാണ്ഡജ ഇരട്ടകളുടെ ജനനം എന്നത് ഭ്രൂണത്തിന്റെ ഏകീകരണ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന അപൂർവ്വമായ ഒരു വ്യതിയാനം മാത്രമാണ്; ഭ്രൂണത്തിന്റെ ശാരീരിക വിന്യാസം ദൃഢമാകുന്നതോടെ ഈ സാധ്യത പൂർണ്ണമായും അടയുകയും ചെയ്യുന്നു.
2.40 മാതൃ-ഭ്രൂണ രോഗപ്രതിരോധ സഹിഷ്ണുത: രണ്ട് ജീവികൾ തമ്മിലുള്ള തിരിച്ചറിവ്
രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രാഥമിക ദൗത്യം ‘സ്വന്തം’ ഏതെന്നും ‘അപരൻ’ ഏതെന്നും തിരിച്ചറിയുക എന്നതാണ്. ഓരോ കോശവും തങ്ങളുടെ ആന്തരിക പ്രോട്ടീനുകളുടെ അംശങ്ങളെ ഹ്യൂമൻ ല്യൂക്കോസൈറ്റ് ആന്റിജനുകൾ (HLA) വഴി ഉപരിതലത്തിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. തൈമസ് ഗ്രന്ഥിയിൽ വെച്ച് പരിശീലനം സിദ്ധിക്കുന്ന ടി-കോശങ്ങൾ (T cells) ഈ പാറ്റേണുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ശരീരത്തിലെ കലകളെ തിരിച്ചറിയുന്നത്. ഇതിൽ നിന്നുള്ള നേരിയ വ്യത്യാസം പോലും അന്യമായി കണക്കാക്കപ്പെടുകയും ഉന്മൂലനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അവയവമാറ്റ ശസ്ത്രക്രിയകൾ പരാജയപ്പെടുന്നത് ഈ കാരണം കൊണ്ടാണ്. ഗർഭധാരണം ഈ നിയമത്തിന് മുന്നിൽ വ്യക്തമായ ഒരു വസ്തുത അവതരിപ്പിക്കുന്നു: ഭ്രൂണം വഹിക്കുന്നത് മാതാവിൽ ഇല്ലാത്ത ഒരു സ്വതന്ത്ര ജീനോമാണ്; അതിനാൽ തന്നെ മാതാവിന്റെ ശരീരത്തിൽ കാണപ്പെടാത്ത HLA സീക്വൻസുകൾ അത് പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. മറ്റൊരു സാഹചര്യത്തിലായിരുന്നുവെങ്കിൽ ഈ വ്യത്യാസം ഭ്രൂണത്തെ പുറന്തള്ളാൻ കാരണമാകുമായിരുന്നു. എന്നാൽ ഗർഭാവസ്ഥ പൊതുവെ സുസ്ഥിരമായി തുടരുന്നു. ഇതിന്റെ കാരണം ഭ്രൂണം മാതാവിന്റെ കണ്ണിൽ നിന്ന് മറഞ്ഞിരിക്കുന്നു എന്നതല്ല, മറിച്ച് രണ്ട് ജീവികൾ തമ്മിൽ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു വിനിമയം (regulated interface) അവിടെ നടക്കുന്നു എന്നതാണ്.
ഇവിടെ ആദ്യത്തെ സമ്പർക്കമുണ്ടാകുന്നത് ഗർഭാശയത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കുന്ന ഭ്രൂണപാളിയായ ട്രോഫോബ്ലാസ്റ്റുമായാണ്. ഇതിന്റെ രോഗപ്രതിരോധ സ്വഭാവം അതീവ കൃത്യമാണ്. മാതൃ ടി-കോശങ്ങളെ ശക്തമായി ഉണർത്താൻ ശേഷിയുള്ള ക്ലാസിക്കൽ HLA-A അല്ലെങ്കിൽ HLA-B എന്നിവ ഇത് പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നില്ല. പകരം, മാതൃ നാച്ചുറൽ കില്ലർ (NK) കോശങ്ങളുമായും മാക്രോഫേജുകളുമായും നിയന്ത്രിതമായി സംവദിക്കാൻ പാകത്തിലുള്ള HLA-G, HLA-E, HLA-F എന്നിവയാണ് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ സിഗ്നലുകൾ ഭ്രൂണത്തെ സവിശേഷവും എന്നാൽ അംഗീകൃതവുമായ ഒന്നായി അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. അവ രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തെ നിശബ്ദമാക്കുകയല്ല, മറിച്ച് അതൊരു പ്രാദേശിക പ്രതികരണമായി മാറ്റുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. മാതൃശരീരവും ഇതിനോട് അനുരൂപപ്പെടുന്നു. റെഗുലേറ്ററി ടി-കോശങ്ങൾ (Tregs) ഇംപ്ലാന്റേഷൻ നടക്കുന്ന ഭാഗത്ത് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഗർഭാശയ സ്ട്രോമൽ കോശങ്ങൾ ഡെസിഡുവലൈസേഷന് വിധേയമാവുകയും ഭ്രൂണത്തിന്റെ വികാസത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗർഭപാത്രത്തിലെ NK കോശങ്ങളും മാക്രോഫേജുകളും രക്തക്കുഴലുകളെ പുനഃക്രമീകരിക്കാനും സഹിഷ്ണുത നിലനിർത്താനും സഹായിക്കുന്ന രീതിയിലേക്ക് മാറുന്നു. IL-10, TGF-β തുടങ്ങിയ സൈറ്റോകൈനുകൾ ഭ്രൂണത്തിന് വളരാൻ അനുയോജ്യമായ ഒരു ലഘുപരിസ്ഥിതി ഒരുക്കുന്നു. ഇതിലൊരിടത്തും പൊതുവായ ഒരു രോഗപ്രതിരോധ തളർത്തൽ (immunosuppression) കാണാനാവില്ല. മാതാവിന്റെ രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിന്റെ ബാക്കി ഭാഗങ്ങളെല്ലാം പൂർണ്ണ സജ്ജമായി തുടരുന്നു. ഈ ക്രമീകരണം ലക്ഷ്യാധിഷ്ഠിതവും, താൽക്കാലികവും, പ്രാദേശികമായി പരിമിതവുമാണ്. ജനിതകമായി വ്യത്യസ്തരായ രണ്ട് ജീവികൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ ഒത്തുജീവിക്കേണ്ടി വരുന്നത് കൊണ്ടാണ് ഈ സംവിധാനം നിലനിൽക്കുന്നത്. സ്വന്തം കലകളെ ഉൾക്കൊള്ളാൻ ഒരു മാതാവിന് സഹിഷ്ണുതാ സംവിധാനങ്ങളുടെ ആവശ്യമില്ല; മറ്റൊരു ജീവി സന്നിഹിതമാകുമ്പോൾ മാത്രമാണ് അവ ആവശ്യമായി വരുന്നത്. ഗർഭാവസ്ഥയുടെ ശാരീരിക ശാസ്ത്രം ഭ്രൂണത്തിന്റെ വ്യക്തിത്വത്തെ മുൻകൂട്ടി ഉറപ്പിക്കുന്നു. തിരിച്ചറിയലാണ് ആദ്യ ഘട്ടം; സഹിഷ്ണുത രണ്ടാമത്തേതും സഹകരണം അതിന്റെ അന്ത്യഫലവുമാണ്.
2.41 ഗർഭാവസ്ഥയിലെ സഹകരണത്തിന്റെ പരിണാമ യുക്തി
പരിണാമ സിദ്ധാന്തവും ഇതേ നിഗമനത്തെയാണ് ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നത്. സസ്തനികളിലെ ഗർഭധാരണം എന്നത് കേവലമൊരു പരാദജീവി ബന്ധമോ (parasitic), സിംബയോട്ടിക് ബന്ധമോ അല്ല. ഇതിന് തനതായ ഒരു ഘടനയുണ്ട്: ഇത് ഒരേ വർഗ്ഗത്തിലുള്ളവർക്കിടയിലാണ്, അസമമാണ്, താൽക്കാലികമാണ്, അനിവാര്യമാണ്, കൂടാതെ ഇരുപക്ഷത്തിന്റെയും നിലനിൽപ്പിന് അനുയോജ്യമായ രീതിയിൽ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടതുമാണ്. മാതാവ് നിലവിലെ ഗർഭധാരണത്തിനായുള്ള നിക്ഷേപവും ഭാവിയിലെ സാധ്യതകളും തമ്മിൽ തുലനം ചെയ്യുമ്പോൾ ഭ്രൂണം തന്റെ വികാസത്തിനായി പരമാവധി വിഭവങ്ങൾ തേടുന്നു. ഇവരുടെ താല്പര്യങ്ങൾ ആഴത്തിൽ ഒത്തുപോകുന്നുണ്ടെങ്കിലും അവ പൂർണ്ണമായും ഒന്നല്ല.
ഈ താല്പര്യ വ്യത്യാസങ്ങൾ മാതാവിനെയും ഭ്രൂണത്തെയും പരസ്പരം എതിരാളികളാക്കുന്നില്ല. ഗർഭധാരണം മാതാവിന്റെ നിലനിൽപ്പിന് ഭീഷണിയായിരുന്നുവെങ്കിൽ പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ ഈ ഗുണം നിലനിൽക്കുമായിരുന്നില്ല. പകരം, മാതാവും ഭ്രൂണവും തമ്മിലുള്ള സംവാദം കൃത്യവും സുസ്ഥിരവുമാകുമ്പോൾ പ്രത്യുത്പാദന വിജയസാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നതായാണ് സസ്തനികളുടെ പരിണാമം കാണിക്കുന്നത്. IGF2–IGF2R സിഗ്നലിംഗ് ഇതിനൊരു ഉദാഹരണമാണ്. ഭ്രൂണം വളർച്ചയ്ക്കായി IGF2 ഉത്പാദിപ്പിക്കുമ്പോൾ മാതാവ് അതിനെ നിയന്ത്രിക്കാനായി IGF2R പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ഈ സന്തുലിതാവസ്ഥ രണ്ട് ജീവികളെയും സംരക്ഷിക്കുന്ന വളർച്ചാ നിരക്ക് നിശ്ചയിക്കുന്നു. ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ലഭ്യത, പ്ലാസന്റയുടെ ആഴ്ന്നിറങ്ങൽ, രക്തക്കുഴലുകളുടെ പുനഃക്രമീകരണം എന്നിവയിലെല്ലാം ഇത്തരമൊരു ഏകോപിത നിയന്ത്രണം കാണാം. രണ്ട് പക്ഷത്തുനിന്നുമുള്ള സൂചനകൾ വിനിമയം ചെയ്യപ്പെടുകയും ഗർഭധാരണം വിജയകരമാക്കാൻ ആവശ്യമായ ജൈവികമായ സമതുലിതാവസ്ഥയിൽ അവ എത്തിച്ചേരുകയും ചെയ്യുന്നു. താല്പര്യങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ഒന്നല്ലെങ്കിലും പരസ്പര പൂരകങ്ങളായ രണ്ട് ജീവികൾ തമ്മിലുള്ള സഹകരണമാണിത്.
2.42 ഭ്രൂണത്തിന്റെ വ്യക്തിത്വത്തെക്കുറിച്ച്
രോഗപ്രതിരോധ വിനിമയം, ഡെസിഡുവൽ പരിവർത്തനം, പ്ലാസന്റൽ ആഴ്ന്നിറങ്ങൽ, ഉപാപചയ ക്രമീകരണം തുടങ്ങി മുകളിൽ വിവരിച്ച ഓരോ പ്രക്രിയയും ഭ്രൂണം മാതാവിന്റെ കലയല്ല മറിച്ച് ഒരു സവിശേഷ ജീവിയാണെന്ന് മുൻകൂട്ടി ഉറപ്പിക്കുന്നു. ജനിതകമായി വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നവർക്ക് മാത്രമേ പ്രത്യേക രോഗപ്രതിരോധ സംവാദം ആവശ്യമായി വരുന്നുള്ളൂ. രണ്ടാമതൊരു ജീവി ഉള്ളപ്പോൾ മാത്രമാണ് ഡെസിഡുവലൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്. സ്വതന്ത്രമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ശരീരത്തിന് മാത്രമേ വളർച്ചയെയും ഇംപ്ലാന്റേഷനെയും കുറിച്ച് ഇത്തരം വിനിമയങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടാൻ കഴിയൂ. ഭൗതികമായ ആവശ്യങ്ങളെക്കുറിച്ച് സംവദിക്കാൻ രണ്ട് വ്യക്തിത്വങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ഗർഭാവസ്ഥ ഭ്രൂണത്തിന്റെ വ്യക്തിത്വത്തെ മങ്ങിക്കുകയല്ല, മറിച്ച് കൂടുതൽ വ്യക്തമാക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഭ്രൂണം മാതാവിന്റെ രോഗപ്രതിരോധ സ്വത്വത്തിന്റെ ഭാഗമല്ല; അത് വേറിട്ട ഒന്നായി തിരിച്ചറിയപ്പെടുകയും വംശത്തിന്റെ തുടർച്ചയ്ക്ക് അനിവാര്യമായതിനാൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
2.43 സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഘടനയും വികാസത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനശിലയും
വികാസം എന്നത് ശൂന്യതയിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കുന്ന ഒന്നല്ല. ബീജസങ്കലനത്തിന് എത്രയോ മുൻപ് തന്നെ, പുതിയൊരു ജീനോമിന് പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള സാഹചര്യം അണ്ഡം (oocyte) ഒരുക്കുന്നു. ആർ.എൻ.എകളും, പ്രോട്ടീനുകളും, കോശാംശങ്ങളും, ഉപാപചയ സംവിധാനങ്ങളും നിറഞ്ഞ അണ്ഡത്തിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസം ഭ്രൂണം ആശ്രയിക്കുന്ന ആദ്യത്തെ നിയന്ത്രണ സംവിധാനമാണ്. ഈ അർത്ഥത്തിൽ, സർവ്വവികാസക്ഷമത (totipotency) എന്നത് കേവലം ന്യൂക്ലിയസിന്റെ ഗുണമല്ല, മറിച്ച് വികസിതമായ അണ്ഡത്തിൽ മാത്രം കാണപ്പെടുന്ന സവിശേഷമായ ഒരു കോശ രൂപ ഘടനയുടെ ഫലമാണ്.
അണ്ഡം സംഭരിച്ചുവെക്കുന്ന മാതൃപരമായ ഘടകങ്ങൾ (maternal-effect products) അണ്ഡത്തെ നിലനിർത്താനല്ല, മറിച്ച് ഭ്രൂണവികാസത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടങ്ങൾ നയിക്കാനാണ് ഉദ്ദേശിച്ചിട്ടുള്ളത്. ഭ്രൂണത്തിന്റെ ജീനോം സജീവമാകുന്നതിന് മുൻപുള്ള മൈറ്റോകോൺഡ്രിയൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ, ക്രോമാറ്റിൻ പുനഃക്രമീകരണം, സെൽ സൈക്കിൾ നിയന്ത്രണം എന്നിവയെല്ലാം അണ്ഡത്തിൽ നിന്നുള്ള ഈ യന്ത്രസംവിധാനമാണ് നിർവ്വഹിക്കുന്നത്. മനുഷ്യ ഭ്രൂണങ്ങൾ ഏകദേശം 8 കോശങ്ങളുള്ള ഘട്ടം വരെ ജനിതകമായി നിശബ്ദമാണ്; ഈ ഇടവേളയിൽ വികാസം മുന്നോട്ട് കൊണ്ടുപോകുന്നത് അണ്ഡം മുൻകൂട്ടി സജ്ജമാക്കിയ പദ്ധതികളാണ്. ഈ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് പരിസ്ഥിതി എല്ലാ അണ്ഡങ്ങളിലും ഒരുപോലെയല്ല. മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയുടെ അളവ്, കോശാംശങ്ങളുടെ ക്രമീകരണം എന്നിവയിലുണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസങ്ങൾ വികാസത്തിന്റെ വിജയസാധ്യതയെ ബാധിക്കുന്നു. PADI6 അല്ലെങ്കിൽ NLRP5 തുടങ്ങിയ മാതൃജീനുകളിലെ തകരാറുകൾ ഭ്രൂണത്തെ 2-4 കോശങ്ങളുടെ ഘട്ടത്തിൽ തന്നെ സ്തംഭിപ്പിക്കുന്നു. ഇവിടെ പരാജയപ്പെടുന്നത് ഡി.എൻ.എ അല്ല, മറിച്ച് വികാസത്തിന് ആവശ്യമായ നിയന്ത്രണ പരിസ്ഥിതിയാണ്. അണ്ഡത്തിൽ നിന്നുള്ള സൈറ്റോപ്ലാസം കൈമാറുന്നത് വഴി (ooplasmic transfer) പരാജയപ്പെടാൻ സാധ്യതയുള്ള ഭ്രൂണങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന ക്ലിനിക്കൽ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഈ വസ്തുതയെ ശരിവെക്കുന്നു. ഒരേ ഡി.എൻ.എ ഉള്ള രണ്ട് ഭ്രൂണങ്ങൾക്ക് അവയുടെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലെ വ്യത്യാസം മൂലം രണ്ട് വികാസപാതകൾ സ്വീകരിക്കേണ്ടി വരുന്നു. സൈറ്റോപ്ലാസം എന്നത് വികാസത്തിലെ ഒരു സഹായി മാത്രമല്ല, മറിച്ച് അത് വികാസത്തെ നിശ്ചയിക്കുന്ന ഘടകമാണ്.
2.44 എന്തുകൊണ്ട് ന്യൂക്ലിയർ ടോട്ടിപോട്ടൻസി ഒരു ജീവിയുടെ ഉത്ഭവത്തെ നിർവ്വചിക്കുന്നില്ല
സൊമാറ്റിക് സെൽ ന്യൂക്ലിയർ ട്രാൻസ്ഫർ (SCNT) അഥവാ ക്ലോണിംഗ് പ്രക്രിയ അണ്ഡത്തിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിനുള്ള പുനഃക്രമീകരണ ശേഷിയെ വ്യക്തമായി വെളിപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. ഒരു സാധാരണ കോശത്തിലെ ന്യൂക്ലിയസിനെ അണ്ഡത്തിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുമ്പോൾ, ആ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിന് ന്യൂക്ലിയസിലെ പഴയ അടയാളങ്ങളെ മായ്ക്കാനും അതിനെ ഭ്രൂണാവസ്ഥയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവരാനും (reprogramming) സാധിക്കുന്നു. സാധാരണ കോശങ്ങളിലെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിന് ഈ ശേഷിയില്ല. ഒരു ജീവിയെ മുഴുവനായി നിർമ്മിച്ചെടുക്കാനുള്ള ഏകോപന ശേഷിയുള്ള ഒരു സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് വ്യവസ്ഥയിൽ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുമ്പോൾ മാത്രമേ ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് പുതിയൊരു ജീവിയുടെ ഉത്ഭവകേന്ദ്രമായി മാറുന്നുള്ളൂ.
അതിനാൽ, ടോട്ടിപോട്ടൻസി എന്നത് വ്യക്തിത്വത്തിന്റെ സ്വതന്ത്രമായ ഒരു അടയാളമല്ല. ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വഴി ലാബുകളിൽ ടോട്ടിപോട്ടന്റ് പോലുള്ള അവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞേക്കാമെങ്കിലും അവ ഒരു ജീവിയുടെ സ്വത്വമായി മാറുന്നില്ല. അണ്ഡത്തിന്റേതായ അതിർവരമ്പുകൾ, ജ്യാമിതി, ഉപാപചയ ക്രമീകരണം, മാതൃഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ അഭാവത്തിൽ അവയ്ക്ക് ഒരു സൈഗോട്ടിനെപ്പോലെ സ്വയം നിയന്ത്രിക്കുന്ന നിയന്ത്രണ സംവിധാനമാകാൻ കഴിയില്ല. ചുരുക്കത്തിൽ, ടോട്ടിപോട്ടൻസി എന്നത് ഡി.എൻ.എയുടെ മാത്രം ഗുണമല്ല, മറിച്ച് ഒരു സവിശേഷ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് വാസ്തുവിദ്യയ്ക്കുള്ളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഡി.എൻ.എയുടെ ഗുണമാണ്. ബീജസങ്കലനത്തിൽ ആ ഘടന നേരത്തെ തന്നെ അവിടെ സന്നിഹിതമാണ്. ഒരു പുതിയ ജീവിയുടെ നിയന്ത്രണ കേന്ദ്രമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ ഒരു ജീനോമിനെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നത് വികസിതമായ അണ്ഡമാണ്. പ്രകൃതിയിൽ ഒരു മനുഷ്യജീവൻ ആരംഭിക്കുന്നത് എവിടെയാണെന്ന വസ്തുതയെ മാറ്റാൻ ഈ വ്യവസ്ഥയുടെ ഭാഗികമായ അനുകരണങ്ങൾക്കൊന്നും സാധിക്കില്ല. അണ്ഡത്തിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസം എന്നത് വികാസത്തെ സാധ്യമാക്കുന്ന, ഊർജ്ജസമ്പന്നവും, സവിശേഷവുമായ പ്രഥമ പരിസ്ഥിതിയാണ്. മാതൃ-പിതൃ ജീനോമുകൾ ഈ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഘടനക്കുള്ളിൽ സംഗമിക്കുന്ന ബീജസങ്കലന നിമിഷത്തിലാണ് ഒരു മനുഷ്യജീവിയുടെ വികാസം ആരംഭിക്കുന്നത്.
ഉപസംഹാരം
ഈ അധ്യായത്തിലുടനീളം നാം നിരീക്ഷിച്ച കാര്യങ്ങൾ ഒരേയൊരു സത്യത്തിലേക്കാണ് വിരൽചൂണ്ടുന്നത്. മനുഷ്യവികാസം ക്ലീവേജ്, കോംപാക്ഷൻ, ഇംപ്ലാന്റേഷൻ, അച്ചുതണ്ട് രൂപീകരണം, ഗ്യാസ്ട്രുലേഷൻ തുടങ്ങിയ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നുണ്ടെങ്കിലും അവയൊന്നും തുടക്കങ്ങളല്ല; മറിച്ച് ഒരേ ജീവിയുടെ ജീവിതത്തിലെ വിവിധ അവസ്ഥാന്തരങ്ങൾ മാത്രമാണ്. ബീജസങ്കലനത്തിൽ ആരംഭിക്കുന്ന കാരണഫല ശൃംഖല യാതൊരു തടസ്സവുമില്ലാതെ തുടരുന്നു: കാൽസ്യം ഉണർത്തൽ വിഭജനത്തിലേക്കും, വിഭജനം ജ്യാമിതിയിലേക്കും, ജ്യാമിതി കോശപരമ്പരകളിലേക്കും, പരമ്പരകൾ ശാരീരിക അച്ചുതണ്ടിലേക്കും, അച്ചുതണ്ട് ഗ്യാസ്ട്രുലേഷനിലേക്കും നയിക്കുന്നു. ഈ പരിവർത്തനങ്ങളിലൊന്നും പുതിയൊരു അസ്തിത്വം കടന്നുവരുന്നില്ല, മറിച്ച് നിലവിലുള്ള ഒന്നിലെ സംഘടനം വർദ്ധിച്ചു വരികയാണ് ചെയ്യുന്നത്. അപൂർവ്വമായ ഇരട്ടകളുടെ ജനനം പോലും ഈ ഏകത്വത്തെയാണ് ശരിവെക്കുന്നത്. മാതൃ-ഭ്രൂണ രോഗപ്രതിരോധ ശാസ്ത്രവും പരിണാമ വിശകലനവും ഇതേ നിഗമനത്തെ ദൃഢമാക്കുന്നു. ഭ്രൂണം മാതാവിന്റെ ഭാഗമല്ല, മറിച്ച് വേറിട്ട ഒരു ജീവിയാണ്.
ജൈവികമായ ഈ വസ്തുതകൾ തികച്ചും വ്യക്തമാണ്. ബീജസങ്കലനത്തിൽ പുതിയൊരു ജീവി ആരംഭിക്കുന്നു. പിൽക്കാല ഘട്ടങ്ങളെല്ലാം അത് നേരത്തെ തന്നെ എന്തായിരുന്നോ അതിനെ വികസിപ്പിക്കുക മാത്രമാണ് ചെയ്യുന്നത്. ദാർശനികമായ ചർച്ചകൾക്ക് മുൻപേ ജൈവികമായ തുടർച്ച അവിടെ സ്ഥാപിതമായിക്കഴിഞ്ഞു. മനുഷ്യ ഭ്രൂണം അതിന്റെ ആദ്യ നിമിഷം മുതൽ ജീവനുള്ള ഒരു മനുഷ്യജീവിയാണ്; ശാസ്ത്രീയമായ എല്ലാ വിശകലനങ്ങളും ഈ തുടർച്ചയെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. അടുത്ത അധ്യായം ഇതിന്റെ ധാർമ്മിക വശങ്ങളെയാണ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്; ആ ചർച്ചകളുടെയെല്ലാം ആധാരശില ഈ ജൈവികമായ യാഥാർത്ഥ്യമായിരിക്കണം.