Skip to content
Home » உயிர் #7 – உயிரின் சாரம்

உயிர் #7 – உயிரின் சாரம்

உயிர் என்றால் என்ன

நாம் இதற்குமுன் தனிமங்களைப் பற்றியும், அணுக்களைப் பற்றியும் ஓரளவு பார்த்தோம். ஒவ்வொரு தனிமமும் ஒவ்வொரு வகையில் சிறப்பு வாய்ந்தது எனப் புரிந்துகொண்டோம். ஆனால் ஒரே ஒரு தனிமம் மட்டும் அத்தனை தனிமங்களை விடவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகக் கருதப்படுகிறது. எந்தத் தனிமத்திற்கும் இல்லாத சிறப்பு அந்தஸ்தை அது பெற்றிருப்பதால் வேதியியலில் அந்தத் தனிமத்திற்கு என்றே சிறப்புப் பிரிவுக்கூட இருக்கிறது. அந்தப் பிரிவின் பெயர் கரிம வேதியியல் (Organic Chemistry). கரிம வேதியியல் ஒரே ஒரு தனிமத்தைப் பற்றி மட்டும் பேசுகிறது. அப்படி என்ன சிறப்பு இருக்கிறது அந்தத் தனிமத்திற்கு? அவ்வளவு பெருமையை தனக்குள் மறைத்து வைத்துள்ள அந்தத் தனிமம் எது? அதுதான் கார்பன்.

கார்பன் தனிமங்களின் வி.ஐ.பி. இதற்குக் காரணம், கார்பன் அணு மற்ற கார்பன் அணுக்களுடன் இணைந்து சங்கிலி போன்ற தொடரை உருவாக்கக்கூடியது. ஆக்டேன் (Octane) என்ற சேர்மம் உண்டு. நாம் அன்றாடம் பயன்படுத்தும் பெட்ரோலில் உள்ள உட்பொருட்களில் ஒன்றுதான் இந்த ஆக்டேன். அந்தச் சேர்மத்தில் எட்டு கார்பன் அணுக்கள், அதன் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களைக் கொண்டு சங்கிலியாக இணைந்திருக்கும். கார்பனின் மற்றொரு சிறப்பம்சம் என்னவென்றால், அந்த தனிமத்தால் எத்தனை நீளத்திற்கு வேண்டுமானாலும் சங்கிலிப் பிணைப்பை உருவாக்க முடியும். சில பிணைப்புகள் நூறுக்கும் மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களை வரிசையாக கொண்டிருக்கும். சில சமயம் இந்தச் சங்கிலி பிணைப்பு ஒரு வளையமாகவும் (Loop) கூட அமையும்.

நாம் பயன்படுத்தும் நாப்தலினின் மூலக்கூறுகள் (பாச்சா உருண்டை) கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் இரண்டு வளைய சங்கிலிப் பிணைப்பாகும். கார்பன் வேதியியல் என்பது கட்டடம் கட்டுவதற்குப் பயன்படும் சாரம் போன்றது. இதை வைத்து நாம் எந்த வகையான கட்டடத்தையும் உருவாக்க முடியும். சோதனைக்கூடங்களில் உள்ள விஞ்ஞானிகள் கார்பன் அணுக்களை இணைத்து பல்வேறு வடிவ பிணைப்புகளை உருவாக்கி வெற்றி பெற்றுள்ளனர். பந்துபோன்ற வடிவம், உருளை போன்றவற்றை உருவாக்கியுள்ளனர். விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கிய இவை அனைத்தும் செயற்கை மூலக்கூறுகள். இது கார்பனால் நாம் கற்பனையே செய்ய இயலாத வடிவத்தில் பிணைப்புகளை உருவாக்க முடியும் என்பதற்கான சான்றுகள். பக்கி பந்துபோன்ற வடிவம் விண்வெளியில் நம் பூமிக்கு அருகில் உள்ள நட்சத்திரங்களின் தூசுக்களிலும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

சரி, இதனால் என்ன பிரயோஜனம்? கார்பனால் வெவ்வேறு வடிவங்களில் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதில் நமக்கு என்ன பயன் இருக்கிறது என நீங்கள் சிந்திக்கலாம். இங்கேதான் விஷயமே இருக்கிறது. கார்பனால் கணக்கில் அடங்காத சாத்தியக்கூறுகளில், பல்வேறு வடிவங்களில் மூலக்கூறுகளை உருவாக்க முடியும். இந்தப் பண்புதான் உயிர்களை உருவாக்கத் தேவையான அம்சமாக இருக்கிறது. இதுவே உயிர்களின் உடலில் காணப்படும் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதாற்கான சாத்தியத்தையும் கார்பனுக்கு வழங்குகிறது. கார்பன்தான் நம் உடலில் காணப்படும் எண்ணற்ற மூலக்கூறுகள் கட்டமைப்புக்கு அடிப்படையாக இருக்கிறது. அதாவது உயிர்களின் உடலில் காணப்படும் ஆயிரக்கணக்கான மூலக்கூறுகள் கார்பன் அணுக்களின் இந்தச் சிறப்பம்சத்தால்தான் கட்டமைக்கப்பட்டிருக்கிறது.

உதாரணத்திற்கு நம் உடலில் காணப்படும் மிகப்பெரிய மூலக்கூறுகளில் ஒன்று மயோகுளோபின். இந்த மயோகுளோபின் லட்சக்கணக்கான எண்ணிக்கையில் நமது தசைகளில் இருக்கிறது. இந்த மயோகுளோபினின் அமைப்பு கார்பன் அணுக்களின் சாரத்தால் கட்டப்பட்டுள்ளது. மயோகுளோபின் என்பது வெறும் ஒரு எடுத்துக்காட்டுதான். இதேபோல் உயிரினங்களின் உடலில் ஆயிரத்திற்கும் மேற்பட்ட சிக்கலான மூலக்கூறுகள் இருக்கின்றன. உண்மையில், உயிர் என்ற ஒன்றே இதுபோன்ற மூலக்கூறுகளின் சிக்கலான கட்டமைப்பில்தான் சாத்தியமாகியுள்ளது. அவை அனைத்துமே இதே கார்பனால்தான் கட்டமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன.

கார்பன் என்ற சாரத்தை வைத்து நீங்கள் எந்த உயிரினத்தையும் கட்டமைக்க முடியும். கார்பனின் வேதியியல் அம்சம், உயிர் என்ற சிக்கலான அமைப்பை உருவாக்குவதற்கு தேவைப்படும் எண்ணிலடங்காத வடிவங்களை உருவாக்கும் சாத்தியக்கூறுகளைத் தருகிறது. இவ்வளவு ஏன், உயிர்களை உருவாக்குவதற்கு தேவையான அடிப்படை மூலக்கூறுவான டி.என்.ஏ கூட கார்பனை அடிப்படையாகக் கொண்டு உருவானதுதான். இந்த டி.என்.ஏவினால்தான் முதல் உயிர் தோன்றி, இன்று பூமி முழுவதும் செழித்துப் பெருகி இருக்கிறது. அதுகுறித்துதான் அடுத்ததாகப் பார்க்க இருக்கிறோம்.

உயிர் என்றால் என்ன?

நம் பிரபஞ்சம் பல்வேறு அதிசயங்களைக் கொண்டிருக்கிறது. ஒருபுறம் விண்மீன்கள், கோள்கள், விண்மீன் மண்டலங்கள் என வெளிப்புறமாக விரிவடைந்துகொண்டே செல்லும் அதிசயங்கள். மற்றொருபுறம் அணுக்கள், அணுக்கரு, எலக்ட்ரான், புரோட்டான், நுண்துகள், குவார்க் என உள்நோக்கி விரிவடையும் மற்றொரு வகை அதிசயங்கள். இந்த இரு அதிசயங்களுக்கும் நடுவில் இயங்கும் மகா அதிசயம் பற்றிதான் இப்போது பார்க்கப்போகிறோம். அதுதான் உயிர்.

உயிர் என்றால் என்ன? இந்தக் கேள்விக்கு இன்றுவரை தெளிவான வரையறை என்பது கிடையாது. நீங்கள் நகர்ந்துகொண்டே இருப்பதுதான் உயிர் என்று வரையறை கொடுத்தால், தாவரங்களை எந்தப் பட்டியலில் இணைப்பீர்கள்? ஆக்சிஜனைச் சுவாசித்து வாழ்வதுதான் உயிர் என வரையறை கொடுத்தால், இந்தப் பூமியின் ஆரம்பகட்டத்தில் Free Oxygen என்பதே கிடையாது. அப்போது வாழ்ந்த உயிர்கள் எல்லாம் எங்கே செல்லும்? இன்னும்கூட Henneguya Salminicola என்பதுபோன்ற சில வகை நுண்ணுயிர்கள் ஆக்சிஜனைச் சுவாசிப்பது கிடையாது. அதனால் இந்த வரையறைக்குள்ளும் அவற்றை அடைக்க முடியாது. பிறகு உயிர்கள் என்றால் என்ன என்று எப்படி வரையறுத்துச் சொல்வது?

உயிர் என்பது தொடர்ந்து பரிணாம வளர்ச்சி அடையும் ஒன்று. அதனால் அறிவியல்பூர்வமான நெறிமுறைகளுக்கு உட்படாமல் தொடர்ந்து மாற்றம் அடைந்தபடியே இருக்கிறது. ஆனாலும் அறிவியலாளர்கள் உயிர் என்பதற்கு மூன்று வகையான வரையறையை வைத்துள்ளனர். ஒன்று பட்டியல் சார்ந்தது, மற்றொன்று வரலாறு சார்ந்தது, மூன்றாவது வெப்ப இயக்கவியல் (Thermodynamics) சார்ந்தது.

முதலில் பட்டியல் சார்ந்த விளக்கத்தைப் பார்க்கலாம். பள்ளிகளில் உயிரியல் பாடப் புத்தகங்களை எடுத்து உயிர் என்பதற்கு என்ன விளக்கம் கொடுக்கப்பட்டிருக்கிறது என்று பாருங்கள். உயிர் என்பதற்குச் சில பட்டியல்கள் கொடுக்கப்பட்டிருக்கும். இந்தத் தன்மைகள் எல்லாம் இருந்தால் அவற்றை உயிர் என்று நீங்கள் வகைப்படுத்திவிடலாம் என விளக்கப்பட்டிருக்கும். இதன்படி, உயிர் என்பது செல்களால் உருவாகி இருக்க வேண்டும். சுற்றுப்புறத்திற்கு ஏற்றவாறு தம்மைத் தகவமைக்கும் தன்மையை கொண்டிருக்க வேண்டும். இனப்பெருக்கம் செய்யும் ஆற்றலைப் பெற்றிருக்க வேண்டும். இவையெல்லாம் சரியாக இருந்தால் அதை நாம் உயிர் என அங்கீகரித்துவிடலாம். எளிமையாக இருக்கிறது அல்லவா?

இந்த விளக்கம் சரியானதுதான். ஆனால் போதுமானது அல்ல என விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர். காரணம், உயிர்களுக்கு இத்தகைய குணநலன்கள் எல்லாம் இருக்க வேண்டும் என நாம் வரையறுத்திருக்கும் பட்டியல் பூமியை மையப்படுத்தி உருவாக்கியது ஆகும். ஒருவேளை வேறு கிரகங்களில் உயிர்கள் இருந்தால் அவை நாம் வரையறுத்திருக்கும் எல்லைகளுக்குள் அடங்காமல் போகலாம். அதனால் இது சரியான விளக்கமாக இருக்க முடியாது என அறிவியல் முழுதாக ஏற்க மறுக்கிறது.

இதன்பின் 1991ம் ஆண்டு, அமெரிக்காவின் நாசா அமைப்பு, விஞ்ஞானிகள் அடங்கிய குழு ஒன்றை அமைத்தது. நீங்கள் என்ன செய்வீர்களோ, ஏது செய்வீர்களோ தெரியாது. உயிர் என்பதற்கு சரியான வரையறையைக் கண்டுபிடித்து கூறுங்கள் எனக் கட்டளையிட்டது. அந்த விஞ்ஞானிகள் ஆர அமர்ந்து ஆலோசித்து ஒரு முடிவுக்கு வந்தார்கள். அவர்களின் வரையறையின்படி, உயிர் என்பது தன் ஆற்றலாலேயே தன்னிறவடைந்து இயங்கக்கூடிய (Self Sustaining) ஓர் அமைப்பு. டார்வினின் பரிணாம வளர்ச்சிக் கோட்பாடிற்கு உட்பட்டது. இயற்கைத் தேர்வு என்ற விதிகளுக்கு உட்பட்டு பரிணாம வளர்ச்சி அடையும் தன்மை கொண்டது. பூமியில் உள்ள அத்தனை உயிரினங்களும் கடலில் தோன்றிய முதல் செல் உயிரினத்தில் இருந்து வழிவந்தவைதான். நாம் எல்லோரும் ஒரே உயிரின் சொந்தபங்கள்தான். இதுதான் அவர்கள் அளித்த விளக்கம்.

தன்னிறைவடைந்து இயங்கக்கூடிய வேதியியல் அமைப்பு என்பதை முதலில் விளக்கிவிடுகிறேன். உயிர் என்பது ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட வேதியியல் அமைப்பு. எந்த உயிரினத்தை எடுத்துகொண்டாலும் அதனுள் இடைவிடாத வேதியியல் வினை நடைபெற்றுகொண்டிருக்கிறது. நாம் சுவாசிப்பது, சாப்பிடுவது, உறங்குவது எல்லாமே வேதியியல் வினைகள்தான். அதுவும் ஓர் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட முறையில் தன்னிச்சையாக நடைபெறுகிறது.

அடுத்ததாக டார்வினின் கோட்பாட்டிற்கு உட்பட்ட வேதியியல் அமைப்பு என்றால் என்ன? டார்வினின் பரிணாம வளர்ச்சி கோட்பாட்டிற்கு உட்பட்டது. பரிணாம வளர்ச்சி என்பது என்ன என்பது குறித்து உங்களுக்கு ஒரு புரிதல் இருக்கும். ஒரு உயிரினத்திற்குள் தலைமுறை தலைமுறையாக ஏற்படும் மாற்றம். அந்த மாற்றம் மாறிவரும் புறச்சூழலுக்கு ஏற்ற வகையில் இருக்க வேண்டும். அவ்வாறு இல்லாத உயிர்களை இயற்கை தானாகவே நீக்கிவிடுகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலில் உயிர் வாழ்வதற்கு ஏதுவான பண்புகளைக் கொண்ட உயிர்கள் தொடர்ந்து வாழ்கின்றன. இதுதான் பரிணாம வளர்ச்சியின் விதி. ஆனால் இந்த விளக்கமும் போதுமானதாக இல்லை.

இந்த வரையறையும் பூமியில் உள்ள உயிரினங்களுக்குப் பொருந்தலாம். ஆனால் பூமிக்கு அப்பால் உள்ள உலகங்களில் இது சாத்தியமா என்று தெரியவில்லை எனச் சிலர் மறுப்பு தெரிவித்தனர். குறிப்பாக, உயிர்களின் தோற்றம் குறித்து ஆராய்ந்துவரும் வானுயிரியல் ஆய்வாளர்கள், உயிரற்ற பொருள், உயிருள்ள பொருளாக மாறியதற்குப் பின் வெப்ப இயங்கியவியல் அடிப்படையில் விளக்கங்களைக் கொடுக்க முயல்கின்றனர். மேலும் உயிர்களின் உள்ளார்ந்த இயக்கங்களைப் புரிந்துகொள்ள வெப்ப இயக்கவியலை ஓர் அலகாக வைத்தும் ஆய்வுகள் நடைபெறுகின்றன. அதனால் அவர்கள் தரப்பில் மூன்றாவதாக ஒரு விளக்கம் கொடுக்கப்பட்டது.

என்னதான் உயிர்களுக்கு வெளியிலிருந்து வரையறைகள் கொடுக்க முற்பட்டாலும், உட்புறத்தில் அவை அனைத்தும் வேதியியல் வினையால் இயங்குபவை. அதற்கான அமைப்பைக் கொண்டிருப்பவை. அதனால் வெப்ப இயங்கவியல் கோட்பாடிற்கு உட்பட்டு உயிருக்கு ஒரு வரையறை வழங்கலாம் என முடிவு எடுக்கப்பட்டது. அதாவது வெப்ப இயங்கவியலின் இரண்டாவது விதி நிறுவுவதையே உயிர்களுக்கும் பொருத்தும் விதமாக அந்தக் கண்ணோட்டம் அமைகிறது.

வெப்ப இயங்கவியலின் 2வது விதி என்ன கூறுகிறது? ஓர் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட அமைப்பை தன்னிச்சையாக இருக்க அனுமதித்தோமானால், அது ஒழுங்கமைவு இல்லாத நிலைக்கு (disorder) சிதையும். இதுதான் 2வது விதி கூறும் கூற்றாகும். உதாரணமாக ஐஸ் கட்டிகளை எடுத்துகொள்வோம். ஐஸ்கட்டி என்பது உயர் ஒழுங்கமைவு (Highly Ordered) கொண்ட ஓர் அமைப்பு, அது தன்னிச்சையாக விடப்படும்போது உருகி திரவ நீராக மாறும்.

இதையே உயிரினங்களுக்கும் வைத்துக்கொள்ளலாம். உயிர் என்ற அமைப்பும் ஒரு உயர் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட நிலையில்தான் இயங்குகிறது. உடலில் உள்ள செல்களில் இருந்து அத்தனை உறுப்புகளும் ஓர் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட சீரான இயக்கத்தில்தான் இருக்கின்றன. இருப்பினும், ஐஸ்கட்டி ஃபீசரில் இருக்கும் வரை, மின்சாரத்தின் உதவியால் எப்படி உயர் ஒழுங்கமைப்பில் நிலைத்து இருக்கிறதோ, அதேபோல உயிர்களும் உயர் ஒழுங்கில் நிலைத்திருப்பதற்கு ஆற்றல் என்ற ஒன்று தேவைப்படுகிறது.

அதனால் வெப்ப இயங்கவியலின் அடிப்படையில் உயிருக்கான வரையறை என்னவென்றால், ‘உயிர் என்பது ஆற்றலின் பாய்வால் பராமரிக்கப்படும் ஓர் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட அமைப்பு’. என்ன, தலை சுற்றுகிறதா?

(தொடரும்)

பகிர:
நன்மாறன் திருநாவுக்கரசு

நன்மாறன் திருநாவுக்கரசு

மாலை மலரில் இணைய எழுத்தாளராகப் பணிபுரிந்து வருகிறார். சினிமா, அறிவியல், தொழில்நுட்பம், ஊடகக் கல்வி ஆகிய துறைகள் சார்ந்து சமூக வலைத்தளங்களிலும் வலைப்பூவிலும் தொடர்ந்து எழுதி வருகிறார். தொடர்புக்கு : tnmaran25@gmail.comView Author posts

பின்னூட்டம்

Your email address will not be published. Required fields are marked *