ગેસ્ટ સ્પેશ્યલ આર્ટિકલ
હિમાલયના ઉતુંગ શિખરો ઉપરથી પસાર થઈને મધ્ય એશિયાથી થી શિયાળો ગાળવા ભારતમાં આવતા હંસ જેવા ઋતુ પ્રવાસી પક્ષીઓ જ્યાં સામાન્ય પ્રાણી શ્વાસ પણ ન લઇ શકે ત્યાં એ આરામથી ઉડીને આવી પહોચે છે. સમુદ્રની સપાટીની સરખામણીએ ફક્ત ૩૦% ઓક્સીજન વડે કામ ચલાવી આ પક્ષીઓ માટે આવી ઉડાન સહજ છે, પણ શું કામ?
આવો પ્રશ્ન સ્વાભાવિક છે અને એનું મૂળ ઉત્ક્રાંતિમાં છે.
ઉત્ક્રાંતિ ડુંગળી જેવી છે. એક પછી એક પડ ખોલતા જવાનું પણ ડુંગળી આંખોમાં પાણી લાવી દે, જયારે ઉત્ક્રાતીમાં જેમ ઊંડા ઉતરો એમ આંખો આશ્ચર્યથી પહોળી થયા વગર રહે નહિ. આપણે સૌ જાણીએ છીએ કે પક્ષીઓ ની ઉત્ક્રાંતિ ડાયનાસોર માંથી થયેલી છે. અલગ અલગ પક્ષીઓના પૂર્વજ વિવિધ પ્રજાતિઓના ડાયનાસોર જ હતા જેમનું પૃથ્વી પર લગભગ સોળ કરોડ વર્ષ એકચક્રી રાજ રહ્યું.
તો પક્ષીઓને આવા સક્ષમ ફેફસાં ડાયનોસોર તરફથી વારસામાં મળ્યા, પણ ડાયનાસોરને આવા ફેફસાં કઈ રીતે મળ્યા? અથવા તો એમ પૂછો કે એમને શું જરૂર પડી? ડાયનાસોર ને ક્યાં હિમાલય ક્રોસ કરવાનો હતો? ઈનફેક્ટ, એ વખતે તો હિમાલયનું અસ્તિત્વ પણ નહતું.
માણસ સહિતના દરેક સ્તન્યવંશી પ્રાણીમાં શ્વાસ અંદર લેવા માટે અને બહાર કાઢવા માટે એક જ “વાલ્વ” હોય છે. મતલબ કે જ્યાંથી હવા અંદર જાય ત્યાંથી જ બહાર નીકળે. નાકના એક નસકોરા માંથી હવા અંદર જાય અને બીજા માંથી બહાર નીકળે એ ગેરમાન્યતા છે. પક્ષીઓમાં ખરેખર આવી બે “વાલ્વ”ની વ્યવસ્થા છે. એક હવા અંદર લેવા માટે અને બીજી બહાર કાઢવા માટે. ઉપરાંત પક્ષીઓના હાડકાં પણ ઉત્ક્રાંતિની એરણે ચડીને હળવાફૂલ બન્યા છે. હાડકાનો ઢાંચો સ્પોંજ-વાદળી જેવો હોય છે મતલબ એમાં પણ પોલાણ હોય છે. ખરો ચમત્કાર અહી જ થાય છે.
પક્ષી જયારે શ્વાસ અંદર ખેંચે છે ત્યારે અંદર જતો ઓક્સીજન બે ભાગે વહેચાય છે. અડધો ફેફસામાં જાય છે જયારે બાકીનો અડધો હાડકાના પોલાણમાં જાય છે. અને જયારે ખરાબ હવા, કહો કે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ, જયારે ઉચ્છવાસથી બહાર કાઢે છે ત્યારે પેલો હાડકાના પોલાણમાં રહેલો ઓક્સીજન ફેફસામાં ભરાય છે. આમ, પક્ષી શ્વાસ અંદર ખેચે કે બહાર કાઢે ગમે ત્યારે એના ફેફસામાં તાજો ઓકિસજન ભરાયેલો જ હોય છે. આ જ કારણસર પક્ષીને લાંબી ઉડાન દરમ્યાન સેકડો કિલોમીટર સુધી “પોરો ખાવા” ઉતરવું પડતું નથી.
આવું શ્વસનતંત્ર પક્ષીના કિસ્સામાં જ શા વિકસ્યું થયું એનો જવાબ શોધવા ટાઇમ ટ્રાવેલ કરીને ચાલો ખુબ દુરના ભૂતકાળમાં. ૪૫ કરોડ વર્ષ પહેલા પૃથ્વીની સપાટી નિર્જીવ હતી. પ્રાથમિક કક્ષાની, શેવાળ પ્રકારની વનસ્પતિ ફક્ત સમુદ્રના પાણીમાં જ હતી જ્યાં એને ગુરુત્વાકર્ષણ સામે લડવું પડતું નહતું. પરંતુ જયારે આ વનસ્પતિ વનરાજી થવા માટે જમીન પર આવી ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ નો તકાદો નડ્યો. એક પર એક ઉગ્યા કરે તો છેક નીચેના પર્ણોને સૂર્યપ્રકાશ મળે નહિ. માટે કુદરતે ઉત્ક્રાન્તિના પાટે ખુબ લાંબા સમયે “લીગ્નીન” ની ભેટ આપી. આ લીગ્નીન ના લીધે જ થડ અને ડાળીઓ શક્ય બન્યા કેમ કે એ વનસ્પતિના કોષને કઠોરતા આપે છે અને આમ ગુરુત્વાકર્ષણ સામે ટટ્ટાર રહીને ઝીંક ઝીલી શકે છે.
હવે અહી પેલી “બટરફ્લાય ઈફેક્ટ” ની મજેદાર અસર દેખાવાની શરુ થાય છે, જેમાં એક ક્રિયાની પ્રતિકિયા ક્યાં અને કઈ રીતે અસર કરે એ નક્કી કરવામાં ભલભલા સુપર કોમ્પ્યુટર પણ થાપ ખાય છે. થોડો વિષયાંતર લાગતો હોય તો ધીરજ રાખજો. ઉત્ક્રાંતિ પાસે થી આ જ તો શીખવાનું છે. જેમ જેમ આ વૃક્ષ-છોડ મરતા રહ્યા એમ એમ કુદરતના સફાઈ કામદાર જેવા બેક્ટેરિયા એમનું વિસર્જન કરતા રહ્યા. પરંતુ બેક્ટેરિયા લીગ્નીન પચાવી ન શકે એટલે “માસ” ખાઈને “હાડકા” ત્યજી દેવા લાગ્યા. આમ લીગ્નીનનો એક પર એક થર લાખો વર્ષ સુધી થયા કર્યો અને એ પૃથ્વીના પેટાળમાં સ્વાહા થતો રહ્યો. આને જ આજે આપણે કોલસો કહીએ છીએ.
દસમા ધોરણના વિજ્ઞાન પાઠ્યપુસ્તકો માં જે આપણે ગોખેલું કે ઓક્સીજનની હાજરીમાં કોઈપણ પદાર્થનું ભસ્મીભવન એટલે કે ઓક્સીડેશન થાય છે. પરંતુ અહી વિસર્જિત થયા વગરના લીગ્નીન એટલે કે હાયડ્રો-કાર્બનના લીધે દર એક અણુ સામે ઓક્સીજનનો એક અણુ ફાજલ પાડીને વાતાવરણમાં ભળતો રહ્યો. આ ક્રિયા પણ લાખો વર્ષ સુધી ચાલી. આજે વાતાવરણમાં ઓક્સીજનનું પ્રમાણ ૨૧% છે તો આજથી ૩૦ કરોડ વર્ષ પહેલા ૩૦% ના ખુબ ઉચા લેવલે પહોચ્યું. પૃથ્વીના બધા જ સજીવ આટલા બધા ઓક્સીજનના જથ્થા સાથે જીવવા જ ઉત્ક્રાંતિ પામ્યા અને ફૂલ્યા ફાલ્યા.
પણ ઉત્ક્રાંતિ કોઈ એક જ પ્રકારના સજીવના અસ્તિત્વ તરફ બાયસ નથી. આ દરમ્યાન ઉત્ક્રાંતિ તો પેલા બેકટેરિયાની પણ થતી હતી જે અગાઉ લીગ્નીન પચાવી નહતા શકતા. હવે આ બેકટેરિયાની એવી પ્રજાતિ અસ્તિત્વમાં આવી કે જે આ લીગ્નીન પણ પચાવી જાણે. આ બેક્ટેરિયા અને ફૂગ વાતાવરણના ઓક્સીજનનો ઉપયોગ કરીને એવા લીગ્નીનને પચાવવા લાગી જેનો જથ્થો પૃથ્વીની સપાટી પર મોજુદ નહતો, એટલે કે કોલસો નહતો બન્યો. અને આ જથ્થો લાખો વર્ષ ના હિસાબે ખુબ એટલે ખુબ મોટો હતો. એટલો મોટો કે બેક્ટેરિયા દ્વારા એના પાચનની સમગ્ર પ્રક્રિયાને પાંચ કરોડ વર્ષ લાગ્યા. જેને લીધે પેલો ૩૦% ના લેવલે પહોચેલો ઓક્સીજન ફક્ત ૧૨% એ આવીને ઉભો રહ્યો.
ફરી અહી પેલી સંગદિલ “બટરફ્લાય ઈફેક્ટ” નો પરચો જુઓ! કરોડો વર્ષ થયે ભરપુર માત્રામાં ઓક્સીજન પર નભતા સજીવો પર ઓક્સીજનનું આ રાશનીંગ ભારે પડ્યું અને એ સાથે જ પૃથ્વી પર એ સમયે વસવાટ કરતા કુલ સજીવો પૈકી ૯૫% જીવોનો નાશ થયો. આ પૃથ્વી એ જોયેલો અત્યાર સુધીનો સૌથી મોટો મહાવિનાશ હતો, આજે પણ આ રેકોર્ડ અતુટ છે! બચી ગયેલા ૫% જીવો માટે આપણી પેલી “ગૂડ ઓલ્ડ ફ્રેન્ડ” ઉત્ક્રાંતિ મદદે આવી. આ પાંચ ટકા સજીવોમાં ઓછા ઓક્સીજને ચલાવી શકાય એવી શ્વસન પ્રણાલી વિકસી. શ્વાસ અને ઉચ્છવાસ માટે અલગ ટ્યુબ, પોલા હાડકા અને મોટા ફેફસાં. આ બચી ગયેલા અને અનુકુલન સાધેલા જીવોમાં એક પ્રજાતિનું નામ – ડાયનાસોર!
ડાયનાસોરના ફેફસાં એટલા કાર્યક્ષમ બન્યા કે જયારે લાખો વર્ષ બાદ પૃથ્વી પર ઓક્સિજનનું લેવલ ફરી ૨૦% આસપાસ થયું ત્યારે ડાયનાસોરનું પણ કદ વધ્યું કેમ કે, ડાયનાસોરના મહા-કાર્યક્ષમ ફેફસાં શરીરના ખૂણે ખૂણે ભરપુર માત્રામાં ઓક્સીજન પહોચાડી શકતા હતા (વધારે એક “બટરફ્લાય ઈફેક્ટ”). અને પક્ષીઓ એ પોતાના આ પૂર્વજો પાસે થી મેળવેલ સક્ષમ ફેફસાંના જોરે આજે બાર-હેડેડ ગુસ કે સાઈબીરીયન ક્રેન આખો હિમાલય ઓળંગી શકે છે. પોતાના પૂર્વજોના કર્મોના ફળ શબ્દશઃ પક્ષીઓ ચાખી રહ્યા છે !
~ મૌલિક ભટ્ટ
વર્ષો જૂના તેજસ્વી યુવા રીડરબિરાદર મૌલિક ભટ્ટ સાયન્સથી પોલિટિક્સ સુધીના સબ્જેક્ટસની રેઇનબો રેંજ ઉપરાંત થોડામાં ઘણું કહેવાનીં લાજવાબ સેન્સ ઓફ હ્યુમર પણ સ્વાભાવિક ધરાવે છે. JVpedia માં એમનું સ્વાગત છે. ~ જય વસાવડા
JVpedia - Jay Vasavada blog 