सगळेच सजीव जवळपास सारख्याच घटक रसायनांनी—कार्बोहायड्रेट्स, लिपिड्स आणि प्रोटीन्स—बनलेले असतात, हे रसायनशास्त्रातले ज्ञान जीवशास्त्रज्ञांना समजल्यानंतर बायॉलॉजी आणि केमिस्ट्री यांच्यातला जवळचा संबंध लक्षात यायला वेळ लागला नाही.
त्यातून मायक्रोस्कोपच्या तंत्रात होत गेलेल्या प्रगतीने तर आतापर्यंत न दिसणाऱ्या गोष्टीही माणसाच्या दृष्टिक्षेपात आणल्या. त्यामुळे जीवशास्त्रातील रसायनशास्त्राचा अभ्यास आणखी सोपा झाला.
सुरुवातीला माणसाने माशी, केस, झाडाचे पान अशा आपल्या डोळ्यांना दिसणाऱ्या गोष्टी मायक्रोस्कोपमधून मोठ्या करून पाहिल्या. नंतर मात्र डोळ्यांना अजिबात न दिसणाऱ्या सूक्ष्म गोष्टींचा शोध घ्यायला त्याने सुरुवात केली.
गंमत म्हणजे मायक्रोस्कोपच्या शोधामुळे आणि त्यातून दिसणाऱ्या सूक्ष्मविश्वामुळे माणूस इतका भारावून गेला होता, की कधीकधी त्याने मायक्रोस्कोपमधून दिसणाऱ्या गोष्टींची अतिशयोक्तिपूर्ण वर्णने केली. एखाद्याने एखाद्या वेळी अशी वर्णने केली असती, तर ती फारशी टिकून राहिली नसती. पण अशी वर्णने अनेकांनी अनेकदा केल्यामुळे त्यावरून काही आडाखे बांधले गेले आणि चक्क काही सिद्धान्तही निर्माण झाले.
अर्थातच, हे सिद्धान्त खऱ्या विज्ञानापासून दूर होते. या चुका कशा घडल्या, त्या दुरुस्त करून माणूस पुन्हा योग्य मार्गावर कसा आला आणि आज आपण जाणतो त्या निष्कर्षांपर्यंत तो कसा पोहोचला, ही गोष्ट फारच मजेशीर आणि नाट्यमय आहे.
मायक्रोस्कोपिस्ट्सनी झाडांची पाने, त्वचा, माणसाचे केस, दातामागची जागा, गढूळ पाणी अशा अनेक गोष्टी मायक्रोस्कोपखाली तपासल्या होत्या. त्यातच माणसाचे वीर्यही होते. त्या वीर्यात त्यांना शुक्राणू पोहताना दिसले.
मग हे शुक्राणूच गर्भधारणेला कारणीभूत असावेत, असे वाटायला लागले.
आतापर्यंत बीमधून वृक्ष निर्माण होतो, अंड्यातून प्राण्याचे पिलू जन्माला येते, हे माणसाला माहीत होते. या पार्श्वभूमीवर शुक्राणूंचा शोध लागल्यामुळे प्रत्येक शुक्राणूमध्येही पूर्ण वाढ झालेलं, पण सूक्ष्म आकारातलं मूलच असावं, असं त्या काळच्या काही मायक्रोस्कोपिस्ट्सना वाटणं साहजिकच होतं.
कारण आधी न दिसणाऱ्या गोष्टी आता मोठ्या दिसत होत्या. मग मायक्रोस्कोपमधून दिसणाऱ्या गोष्टींच्या आतही त्यापेक्षा लहान गोष्टी असण्याची शक्यता कुणीही वर्तवली असती.
पण याचा सरळ अर्थ असा घेतला गेला, की कोणत्याही प्रजातीमध्ये भविष्यात निर्माण होणारे सर्व जीव आधीच एका बीजात सूक्ष्म स्वरूपात अस्तित्वात असतात.
त्यांना होम्यूनक्यूली (Homunculi) असे म्हटले जात होते. एका जीवाच्या आत दुसरा, त्याच्या आत आणखी एक, असे अनंत सूक्ष्म जीव असावेत, अशी कल्पना होती.
जर एखाद्या बीजांडात किंवा शुक्राणूमध्ये आधीच सूक्ष्म प्राणी किंवा माणूस असेल, तर तो जीव पुढे त्या शुक्राणूच्या किंवा बीजांडाच्या पुढच्या पिढीत जन्माला येईल आणि हे असंच अनंत पिढ्यांपर्यंत चालू राहील.
त्यामुळे आता अस्तित्वात असलेले, पूर्वी अस्तित्वात असलेले आणि भविष्यात जन्माला येणारे जीव आधीपासूनच अस्तित्वात असतात, असेही या कल्पनेतून मानले गेले.
यालाच प्रिफॉर्मेशन थिअरी (Preformation Theory) म्हणतात.
या सिद्धान्तानुसार कोणत्याही प्रजातीमधले सगळे जीव त्या प्रजातीच्या पहिल्या जीवातच अस्तित्वात असले पाहिजेत. आणि असे सगळे जीव सूक्ष्म स्वरूपात सुरुवातीपासूनच अस्तित्वात असतील, तर त्यांच्यामध्ये पुढच्या काही पिढ्यांतच काय, पण कधीच बदल होणे शक्य नव्हते.
पर्यायाने, प्रिफॉर्मेशनची कल्पना उत्क्रांतिवादालाच नाकारत होती.
पण ही कल्पना अस्तित्वात आली त्या वेळची परिस्थिती पाहता, त्या वैज्ञानिकांनी तार्किकदृष्ट्या असा विचार करणंही साहजिकच होतं.
या दृष्टिकोनावर पहिला घणाघाती हल्ला केला तो जर्मन डॉक्टर कास्पर फ्रेडरिक वूल्फ (Caspar Friedrich Wolff, १७३३–१७९४) याने. १७६९ च्या आसपास त्याने वनस्पतींच्या वाढीचा अभ्यास करताना काही महत्त्वाची निरीक्षणे केली.
वनस्पतीच्या वाढणाऱ्या शेंड्यामधल्या पेशी सुरुवातीला सारख्याच दिसणाऱ्या मूलपेशी असतात. नंतर वाढ होताना त्यांच्या कामांची विभागणी होते. तो टोक जसजसा वाढत जातो, तसतशा काही पेशी पुढे जाऊन पान बनतात, काही खोड बनतात, तर काही चक्क फूल बनतात.
पण सुरुवातीला मात्र त्या वनस्पतीच्या वाढणाऱ्या टोकावर असणाऱ्या या सगळ्या पेशी सारख्याच दिसतात.
आपली ही निरीक्षणे सादर करताना वूल्फ फक्त २६ वर्षांचा होता.
यानंतर त्याने आपला मोर्चा प्राण्यांकडे वळवला. त्यात त्याने अंड्यातल्या कोंबडीच्या पिलाचा अभ्यास केला. गर्भामध्ये सुरुवातीला सारख्या दिसणाऱ्या पेशी नंतर हळूहळू बदलत जाऊन वेगवेगळ्या अवयवांमध्ये रूपांतरित होतात, हेही वूल्फने दाखवून दिले.
यालाच एपिजेनेसिस (Epigenesis) म्हणतात.
याआधी विल्यम हार्वेनेही आपल्या १६५१ सालच्या पुस्तकात एपिजेनेसिसचा उल्लेख केला होता.
यावरून मग सगळेच सजीव बाहेरून कितीही वेगवेगळे दिसत असले, तरी त्यांची सुरुवात मात्र सारख्याच दिसणाऱ्या पेशींपासून कशी झाली असावी, याचा अभ्यास सुरू झाला.
याचाच अर्थ असा होता, की सजीव हे खूपच सूक्ष्म पण पूर्णपणे विकसित अशा लहान जीवांपासून होत नसून एकसारख्या दिसणाऱ्या साध्या पेशींपासून हळूहळू विकसित होतात.
फ्रेंच डॉक्टर मारी फ्राँस्वा झेवियर बिशा (Marie François Xavier Bichat, १७७१–१८०२) याने आपल्या शरीरातले वेगवेगळे अवयव वेगवेगळ्या प्रकारच्या पेशीसमूहांनी बनलेले असतात, हे मांडले. त्याने या वेगवेगळ्या पेशीसमूहांना ऊती (Tissues) असे नाव दिले.
इथूनच वेगवेगळ्या प्रकारच्या ऊतींचा अभ्यास करणारी हिस्टॉलॉजी (Histology) ही जीवशास्त्राची नवी शाखा विकसित झाली.
नंतरच्या अभ्यासातून लक्षात आले, की ऊतींचे अनेक प्रकार असले तरी प्राण्यांमध्ये त्या मुख्यतः एपिथेलियल, कनेक्टिव्ह, नर्व्ह आणि मसल अशा चार प्रमुख प्रकारांत विभागता येतात.
गंमत म्हणजे जवळपास सगळ्याच प्राण्यांमध्ये याच प्रकारच्या ऊती आढळतात.
प्रत्येक प्राणी वेगळा दिसत असला, तरी त्याच्या शरीराची मूलभूत पेशीय रचना आश्चर्यकारकरीत्या समान असते.
सतराव्या शतकाच्या मध्यात रॉबर्ट हुकने बुचाच्या झाडाच्या पातळ चकतीमध्ये cells म्हणजे पेशी पाहिल्या होत्या. त्या पेशी मोकळ्या दिसत होत्या. त्यांच्या आतमध्ये हुकला काहीही दिसले नाही, कारण त्या पेशी मृत होत्या.
नंतर अनेक लोकांनी जिवंत किंवा नुकत्याच मृत झालेल्या पेशी मायक्रोस्कोपखाली पाहिल्या. तेव्हा लक्षात आले, की पेशी रिकाम्या नसतात. त्या जेलीसारख्या द्रवाने भरलेल्या असतात आणि त्या द्रवामध्ये आणखी लहान लहान रचना असतात.
पेशींवर झेक वैज्ञानिक जोहानेस इव्हान्जेलिस्टा पुर्किन्ये (Johannes Evangelista Purkinje, १७८७–१८६९) यानेही काम केले. जिवंत बीजांडातील द्रवासाठी त्याने प्रोटोप्लाझम (Protoplasm) हा शब्द वापरला. पुढे जर्मन वनस्पतिशास्त्रज्ञ ह्यूगो फॉन मोहल (Hugo von Mohl, १८०५–१८७२) याने हा शब्द वनस्पतींच्या पेशींतील द्रवासाठी वापरला.
यानंतर पेशींवर भरपूर अभ्यास व्हायला लागला आणि प्रत्येक सजीवामध्ये पेशी सापडत गेल्या.
प्रत्येक सजीवामध्ये पेशी असतात, या निष्कर्षापर्यंत जीवशास्त्रज्ञ पोहोचत होते.
१८३८ मध्ये जर्मन वनस्पतिशास्त्रज्ञ मॅथियास याकोब श्लायडेन (Matthias Jakob Schleiden, १८०४–१८८१) याने वनस्पतींची ऊती पेशींनी बनलेल्या असतात, हे मांडले.
त्याच्या पुढच्याच वर्षी, म्हणजे १८३९ मध्ये, जर्मन शरीरशास्त्रज्ञ थिओडोर श्वान (Theodor Schwann, १८१०–१८८२) याने केवळ वनस्पतीच नव्हे, तर प्राणीही पेशींनी बनलेले असतात, हे मांडून श्लायडेनच्या कल्पनेचा विस्तार केला.
यातूनच सेल थिअरी (Cell Theory) या संकल्पनेचा पाया घातला गेला.
अर्थात, या संकल्पनेत पुढे अनेक वैज्ञानिकांनी भर घातली. त्यातून सायटॉलॉजी किंवा सेल बायॉलॉजी—म्हणजेच पेशीविज्ञान या जीवशास्त्राच्या नव्या शाखेचा उदय झाला.
रॉबर्ट हुक, लेव्हेनहूक आणि रॉबर्ट ब्राऊन यांसारख्या वैज्ञानिकांनी पेशींविषयी महत्त्वाची निरीक्षणे केली होती. रॉबर्ट ब्राऊनने पेशीतील केंद्रक (Nucleus) ओळखले. पण कोणत्याही सजीवाच्या जीवनाचे एकक असलेल्या पेशींचे मूलभूत गुणधर्म एकत्रितपणे स्पष्ट करणारी व्यापक संकल्पना नंतर विकसित झाली.
१८२४ मध्ये फ्रेंच वैज्ञानिक रेने जोआशिम हेन्री ड्यूट्रोशे (René Joachim Henri Dutrochet) याने पेशीविषयक महत्त्वपूर्ण कल्पना मांडली होती; मात्र तिला त्या वेळी व्यापक मान्यता मिळाली नाही.
नंतर रॉबर्ट रेमाक (Robert Remak) याने पेशी विभाजनातून नवीन पेशी निर्माण होतात याचे पुरावे दिले. पुढे रुडॉल्फ व्हर्चो (Rudolf Virchow) याने या कल्पनेला मोठी प्रसिद्धी दिली आणि रोगविज्ञानाच्या अभ्यासात तिचा प्रभावी वापर केला.
या सगळ्या प्रगतीतून एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्यात सेल थिअरीचा पाया अधिक मजबूत झाला.
तिची मूलभूत तत्त्वे अशी होती:
प्रत्येक सजीव एक किंवा अनेक पेशींचा बनलेला असतो.
पेशी हे जीवनाचे मूलभूत एकक आहे.
नवीन पेशी आधीच्या पेशींपासून निर्माण होतात.
यापुढे सेल थिअरीने जीवशास्त्राचा चेहराच बदलून टाकला.
संपादकीय टीप
हा लेख ‘सजीव’ — अच्युत गोडबोले आणि अमृता देशपांडे, मधुश्री पब्लिकेशन या पुस्तकातील संदर्भित मजकुरावर आधारित आहे. मूळ लेखक आणि प्रकाशक यांना यथोचित श्रेय देणे आवश्यक आहे.
संपादनात भाषाशुद्धी, विरामचिन्हे, परिच्छेदरचना आणि वैज्ञानिक संज्ञांची सुसंगतता यांना प्राधान्य दिले आहे. काही ऐतिहासिक वैज्ञानिक संदर्भांमध्ये मूळ मजकुरातील कालक्रम किंवा श्रेय अधिक अचूक करण्यासाठी विश्वसनीय वैज्ञानिक संदर्भांचा आधार घेतला आहे. उदाहरणार्थ, आधुनिक सेल थिअरीतील “पेशी आधीच्या पेशींपासून निर्माण होतात” या तत्त्वाच्या विकासात रॉबर्ट रेमाक आणि रुडॉल्फ व्हर्चो या दोघांचे योगदान वेगवेगळ्या प्रकारे मानले जाते.
लेखकाचा मूळ विचार, आशय आणि प्रवाह कायम ठेवूनच संपादन करण्यात आले आहे. 🙏📖