डॉ. शंतनु ओझरकर
मानवी उत्क्रांती, उत्खननात सापडलेल्या कवट्या, डीएनए या सगळ्यामधलं संशोधन हे फक्त माणसाचं उत्पत्तीबद्दलचं कुतूहल शमवण्यासाठी असतं असा एक साधारण पूर्वग्रह. पण ३ ऑक्टोबर २०२२ च्या नोबेल पुरस्काराने याला चांगलाच तडाखा दिला. शरीर विज्ञान अथवा वैद्यकशास्त्रासाठीचा नोबेल पुरस्कार स्वान्ते पाबो यांना जाहीर झाला. या वेळचा हा पुरस्कार वैशिष्ट्यपूर्ण आहे, साधारणत: वैद्यकशास्त्रात क्रांती घडवून आणणाऱ्या संशोधनाला दिला जाणारा हा पुरस्कार या वर्षी मानवी उत्क्रांती आणि मानवाच्या नामशेष झालेल्या पूर्वजांचे जीनोम शोधण्यासंबंधीच्या स्वान्ते पाबो यांच्या संशोधन कार्याला मिळाला आहे.
हेही वाचा- चाँदनी चौकातून : नाराज तरीही..
आपल्या उत्पत्तीबाबत मानवजातीला कायमच कुतूहल वाटत आलं आहे. मानव प्राण्याची उत्पत्ती कशी झाली, आपलं दुसऱ्या प्राण्यांबरोबर काय नातं आहे, ‘मानव’ म्हणजे नक्की काय, वेगवेगळ्या मानवी समुदाय यांचं एकमेकांशी काय नातं आहे अशा प्रश्नांची उत्तरं शोधणे हा मानवशास्त्रीय अभ्यासाचा गाभा असतो. निअँडरथल मानवाचे अस्थिमय अवशेष १८५६ साली सापडले, आणि पाठोपाठच १८५९ मध्ये डार्विनने त्याचा उत्क्रांतीचा सिद्धांत मांडला आणि मानवी उत्क्रांतीचा वैज्ञानिक अभ्यास सुरू झाला. हे सर्व संशोधन अपघाताने सापडणाऱ्या किंवा काटेकोरपणे उत्खनन करून शोधण्यात येणाऱ्या जीवाश्मांवर, दगडी हत्यारं आणि माणसांनी मागे सोडलेल्या इतर अवशेषांवर अवलंबून असतं. आधुनिक मानवशास्त्र जीवाश्म, दगडी हत्यारं आणि आज पृथ्वीवर वावरणाऱ्या आपल्यासारख्या मानवांचा डीएनए या तीन पुराव्यांची सांगड घालून मानवी उत्क्रांतीच्या क्रमाची मांडणी करतं.
गेल्या सात लाख वर्षातले मानवी उत्क्रांतीचे विविध टप्पे अशा संशोधनातून आता पुढे आले आहेत. आज अस्तित्वात असणाऱ्या आपल्यासारख्या दिसणाऱ्या मानवाची म्हणजेच होमो सेपियन्सची उत्क्रांती तीन लाख वर्षांपूर्वी आफ्रिकेत झाली आणि साधारण ७० हजार वर्षांपासून आधुनिक मानव जगभरात पसरला- पसरू लागला असं आता सिद्ध झालं आहे. याच उत्क्रांतीच्या प्रवासातल्या एका महत्त्वाच्या आणि प्रसिद्ध अशा निअँडरथल मानवाची उत्क्रांती मात्र आफ्रिकेबाहेर युरोपात आणि आशिया खंडाच्या काही भागात झाली. साधारण आठ लाख ते ३० हजार वर्षांपर्यंत निअँडरथल मानव युरोप आणि पश्चिम आशियामध्ये वास्तव्य करून होता. म्हणजे निदान ४० हजार वर्षे निअँडरथल मानव आणि सेपियन मानव युरोप आणि आशियाच्या बऱ्याच भागांमध्ये एकत्र अस्तित्व करून होते.
हेही वाचा- अन्यथा : या मुलाखती इथे कशा?
निअँडरथल मानव ३० हजार वर्षांपूर्वी का नामशेष झाला असेल? आपले म्हणजेच सेपियन मानवांचे निअँडरथल मानवाबरोबर काय नातेसंबंध आहेत याची उत्तरं गेल्या १००-१५० वर्षांत दगडी हत्यारे, जीवाश्म आणि मानवाचे सांगाडे यांच्या अभ्यासातून देण्याचे प्रयत्न मानवशास्त्रज्ञ आणि पुरातत्त्वशास्त्रज्ञ करत होते. केवळ हाडांवरून निअँडरथल मानव आपला पूर्वज आहे की केवळ जवळचा नातेवाईक हे नि:संदिग्धपणे सांगता येत नव्हतं. ८० आणि ९०च्या दशकानंतर मानवी उत्क्रांतीच्या अभ्यासाच्या साधनात डीएनए क्रम निर्धारणाच्या तंत्रज्ञानाची क्रांतिकारी भर पडली. डीएनए वापरून समकालीन मानवी समुदायांचे एकमेकांशी असलेले नाते आणि त्यांचा ‘आफ्रिकेतून जगभर’ झालेला प्रसार उलगडण्यात मानवशास्त्रज्ञांना यश आले. निअँडरथल मानव आणि सेपियन मानव यांच्या नात्यांची उकल डीएनएच्या साहाय्यानेच होऊ शकेल हे माहिती असलं तरी हजारो लाखो वर्षांपूर्वी नामशेष झालेल्या निअँडरथल मानवाच्या हाडांमधून, दातांमधून किंवा इतर काही अवशेषांमधून डीएनए मिळवता येईल हे अशक्यप्राय वाटत होतं. जुरासिक पार्कसारख्या कादंबऱ्या आणि हॉलीवूडपट यांच्या काल्पनिक विश्वातच असा डीएनए मिळू शकत होता. मात्र या अशक्यप्राय गोष्टीला स्वान्ते पाबो यांच्या तीन दशकांच्या संशोधनानं शक्य बनवलं आणि पुरातन डीएनए किंवा पुरातन जीनोमिक्स या विज्ञान शाखेचा उदय झाला. याच क्रांतिकारी संशोधनाची दखल नोबेल समितीने घेतली आहे.
वयाच्या तेराव्या वर्षी संग्रहालयाला दिलेल्या एका भेटीनंतर पाबो यांना इजिप्टॉलॉजी आणि ममी यांनी झपाटून टाकलं. आपल्या वडिलांच्या पावलावर पाऊल टाकत पाबो यांनी त्यांचे वैद्यकीय शिक्षण पूर्ण केलं, पण त्या क्षेत्रात न जाता उपसाला विद्यापीठात पीएच.डी. संशोधन करण्याचा निर्णय त्यांनी घेतला. व्हायरस आणि त्यांचा रोगप्रतिकार प्रणालीवर होणारा परिणाम या विषयावर त्यांचं संशोधन चाललं असतानाच फावल्या वेळात ते इजिप्टॉलॉजीच्या व्याख्यानांना जातच होते. त्यातल्या तज्ज्ञांबरोबर चर्चा करताना इजिप्शियन ममीचा डीएनए मिळवून त्या ममीचं आजच्या इजिप्शियन लोकांबरोबर काय नातं असेल हे शोधता येईल का असा प्रश्न पाबो यांना पडला. पीएच.डी.च्या या संशोधनाचं प्रयोगशाळेतलं काम करता करताच इजिप्शियन ममीचे काही भाग मिळवून त्यामधून डीएनए प्राप्त करण्यात पाबोना यश आलं, आणि हे संशोधन त्यांनी नेचर या वैज्ञानिक पत्रिकेत प्रसिद्धही केलं. पुरातन डीएनएच्या संशोधन कार्याची औपचारिक सुरुवात त्यांनी आफ्रिकेतून जगभर सिद्धांत मांडणाऱ्या ॲल विल्सन यांच्या प्रयोगशाळेत पोस्ट-डॉक्टरल फेलो म्हणून १९८६ साली केली. पॉलिमरेझ चेन रिॲक्शन (polymerase chain reaction – PCR) आणि डीएनए क्रमनिर्धारण पद्धत ( Sanger DNA sequencing) ही रेणवीय जीवशास्त्राचे स्वरूप बदलून टाकणारी तंत्रं नुकतीच प्रस्थापित झाली होती. त्यांचा पुरेपूर वापर करून पुरातन डीएनए मिळवण्याच्या पद्धती विकसित करण्याचं संशोधन पाबो यांनी सुरू केलं आणि पुढची तीन दशके त्यांनी या पद्धती अधिकाधिक विकसित केल्या.
हेही वाचा- सृष्टी-दृष्टी : जनुकांचे आरपार दर्शन
१९९० साली पाबो म्युनिक विद्यापीठातील झूलॉजिकल इन्स्टिट्यूटमध्ये प्रोफेसर म्हणून रुजू झाले. पुरातन डीएनए मिळवताना त्यात झालेले रासायनिक बदल लक्षात घेणं, त्या अवशेषांमध्ये आढळणारे बॅक्टेरिया, बुरशी आणि अवशेष हाताळणारे संशोधक यांच्या डीएनएपासून अवशेषांच्या आतील मूळचा डीएनए रासायनिकदृष्ट्या वेगळा ओळखणे यासाठीच्या रासायनिक प्रक्रिया, आधुनिक डीएनए पुरातन डीएनएमध्ये मिसळू नये म्हणून प्रयोगशाळेमधून संशोधकांनी घ्यायची काटेकोर काळजी तसेच प्रयोगशाळेतील नियम विकसित करणे आणि प्रमाणित करणे यावर पाबो आणि त्यांच्या विद्यार्थ्यांनी संशोधन केलं. एवढंच नाही तर पुरातन डीएनएच्या प्रयोगशाळेची बांधणी कशी असली पाहिजे, या प्रयोगशाळेत संशोधकांचा वावर कसा असला पाहिजे, प्रयोगशाळेचे अतिनील किरणांनी आणि इतर रसायनांनी सतत कसं शुद्धीकरण केलं पाहिजे याचे नियम आणि पुरातन डीएनएच्या प्रयोगशाळेत मिळवलेला डीएनए हा खरोखर पुरातन आहे, अपघाताने सरमिसळ झालेला आधुनिक डीएनए नाही, हे सिद्ध करण्याच्या कसोट्याही त्यांनी संशोधन करून प्रस्थापित केल्या. बर्फाळ प्रदेशात सापडलेले मॅमथ हत्तीचे अवशेष आणि गुहांमध्ये मुबलक प्रमाणात सापडणाऱ्या अस्वलांच्या हाडांवर त्यांनी हे संशोधन केलं. टायरोलमधला आईस मॅन, काही तद्देशीय अमेरिकन मानवांची हाडे अशा तुलनेने अलीकडच्या काळातील अवशेषांवर काम करून त्यातला डीएनए मिळवण्यातही त्यांना यश आले. पुरातन डीएनए प्रयोगशाळेतील तंत्रज्ञानावर पाबो यांच्या संशोधन सहकाऱ्यांची आता पूर्ण पकड बसली होती. पण त्या काळातील तंत्रज्ञानानुसार सेपियन मानवाचा पुरातन डीएनए आणि प्रयोगशाळेतील मानवांचा डीएनए यांची सरमिसळ प्रयोगशाळेत झाली आहे अथवा नाही याची समाधानकारक उत्तरं देता येत नव्हती. त्यामुळे सेपियन मानवापेक्षा बऱ्याच प्रमाणात वेगळा असू शकणारा निअँडरथल मानवाचा डीएनए मिळवावा या मूळच्या संशोधनाकडे त्यांनी लक्ष देण्यास सुरुवात केली आणि १९९७ साली निअँडरथल मानवाचा मायटोकॉण्ड्रीयल डीएनए मिळवण्यात आणि त्याचा क्रम निर्धारण करण्यात यश आले. पुरातन डीएनएच्या संशोधन कार्यातला हा महत्त्वाचा टप्पा होता. त्यांच्या संशोधनाची दखल घेत, जर्मनीतल्या मॅक्स प्लॅंक सोसायटीने पाबोंना मॅक्स प्लॅंक इन्स्टिट्यूट ऑफ इव्होल्यूशनरी ॲन्थ्रोपॉलॉजी या नव्याने उभारण्यात येणाऱ्या संस्थेच्या संस्थापक अध्यक्ष पदासाठी बोलावून घेतलं. मानवशास्त्राच्या संशोधनाची ही जगातली सर्वोत्तम बहुविद्याशाखीय संस्था उभारण्यात पाबो यांचा सिंहाचा वाटा आहे. पुरातन डीएनए मिळवण्याचे तंत्रज्ञान अधिक विकसित करत आणि नवीन पिढीच्या डीएनए क्रमनिर्धारण मशिन्सचा वापर करून २०१० साली पाबो यांच्या संशोधन चमूने निअँडरथल मानवाचा पूर्ण जीनोम प्रसिद्ध केला. २००८ साली रशियामधील डेनीसोव्हा येथील एका गुहेत पुरातन मानवाच्या बोटाच्या पेराचा एक तुकडा उत्खननात शास्त्रज्ञांना मिळाला. हा तुकडा कोणत्या मानवाचा आहे? निअँडरथल की सेपियन? हे केवळ पेराच्या एका तुकड्यावरून सिद्ध करणं शक्य नव्हतं. अशा अभ्यासासाठी त्या मानवाची कवटी आवश्यक असते. पण या पेराच्या तुकड्यातून पाबो आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी पुरातन डीएनए २०११ साली प्राप्त केला आणि तो एका तिसऱ्याच मानवी प्रजातीचा आहे असं आढळून आलं. मानवशास्त्राच्या इतिहासात पहिल्यांदाच मानवाची प्रजाती कवटी आणि हाडांवरून नव्हे, तर पुरातन डीएनएवरून ठरवण्यात आली. यापाठोपाठ विकसित झालेल्या प्रयोगशाळेतील पद्धतींमुळे, तंत्रांमुळे हाडेच काय पण पुरातन मानवाने वास्तव्य केलेल्या गुहेतील केवळ मातीपासूनसुद्धा पुरातन डीएनए मिळवणे आता शक्य होत आहे. अनेक दशकांच्या अशा क्रांतिकारी संशोधनामुळे स्वान्ते पाबो यांना पुरा-जीनोमिक्स या ज्ञानशाखेचे जनक मानले जाते आणि या नोबेल पुरस्काराने त्यावर मानाचा तुरा चढवला आहे.
हेही वाचा- व्यक्तिवेध : अ‍ॅनी अर्नो
मानवशास्त्र ज्ञानात नक्की काय भर टाकली?
पुरा-जीनोमिक्स या विज्ञान शाखेच्या क्रांतिकारी उदयामुळे मानवी उत्क्रांतीसंबंधी अनेक गोष्टींचा उलगडा झाला आहे आणि संशोधनासाठी अनेक नवे प्रश्न समोर येत आहेत. निअँडरथल मानवाच्या जीनोमचा अभ्यास केल्यावर आता हे लक्षात आले आहे की निअँडरथल हा सेपियन मानवाचा पूर्वज नव्हे तर नामशेष झालेला सर्वात जवळचा नातेवाईक आहे. सेपियन मानव आणि निअँडरथल मानव यांच्या उत्क्रांतीच्या शाखांची फारकत आठ लाख वर्षांपूर्वी झाली. जेव्हा आधुनिक सेपियन मानव ७० हजार वर्षांत पूर्वी आफ्रिकेतून जगभर पसरू लागला तेव्हा त्यांचा संपर्क आशियातील आणि युरोपातील निअँडरथल मानवांशी आला आणि त्यांच्यात संकर घडून आला. आज आफ्रिकेबाहेरील युरोपीय किंवा आशियाई मानवांच्या जीनोममध्ये एक ते चार टक्के निअँडरथल मानवाचा डीएनए आढळून येतो. अशाच प्रकारचा संकर डेनीसोव्हा मानव आणि निअँडरथल मानव तसेच सेपियन मानव आणि डेनीसोव्हा मानव त्यांच्यामध्येसुद्धा झालेला आहे. दक्षिण-पूर्व आशियातील मानवांमध्ये एक ते सहा टक्के डेनीसोव्हा मानवांचा डीएनए आढळून येतो. म्हणजेच मानवाच्या प्रजाती – स्पीशीज या ‘शुद्ध’, कपाट बंद नसून आपण सर्व जण, इतर मानवप्राण्यांच्या डीएनएचे तुकडे, थोड्या प्रमाणात का होईना, अंगात वागवतो हे आता सिद्ध झाले आहे. निअँडरथल, डेनीसोव्हा आणि सेपियन्स मानवांच्या संकराच्या पुराव्याला केवळ पुस्तकी किंवा अकादमिक महत्त्व नाही तर सेपियन्स मानवात या संकरामुळे खूप महत्त्वाचे बदल झालेले आपल्याला दिसतात. रोगप्रतिकार शक्तीची अनेक जनुके निअँडरथल मानवातून सेपियन्स मानवात आलेली आहेत. तिबेटमध्ये राहणाऱ्या मानवी समुदायांमध्ये अति उंचीच्या प्रदेशात राहण्यासाठी काही अनुकूलन झालेले आपल्याला दिसून येते. डेनीसोव्हा मानवातून सेपियन्स मानवात आलेली जनुकं या अनुकूलनासाठी कारणीभूत आहेत. करोनाचे संकट अजूनही पूर्णपणे टळलेलं नाही. निअँडरथल मानवाकडून आपल्यात आलेले डीएनएचे काही तुकडे गंभीर स्वरूपाचा कोव्हिड होण्यास कारणीभूत ठरले आहेत. पण
निअँडरथलच्या डीएनएचे असेच दुसरे काही तुकडे काही व्यक्तींना कोव्हिडपासून पूर्णतः संरक्षणही देतात. मेंदूमधील चेतापेशी एकमेकांशी कशा आणि किती जोडण्या करू शकतात यावर मेंदूची कार्यक्षमता अवलंबून असते. निअँडरथल मानवाची जनुके असलेले प्रयोगशाळेतील जेनेटिकली बदललेले उंदीर आणि सेपियन माणसाची जनुके असलेले जेनेटिकली बदललेले उंदीर यांच्या चेता पेशींचा अभ्यास करण्यात आला आहे. सेपियन मानवाच्या चेता पेशीइतक्या जोडण्या निअँडरथल मानवाच्या चेतापेशी करू शकत नाहीत असे यात आढळून आले, निअँडरथल मानवाच्या तुलनेने साध्या आणि न बदलणाऱ्या संस्कृतीमागे असणाऱ्या मेंदूबद्दल आणि आधुनिक सेपियन मानवाच्या जटिल संस्कृतीमागच्या मेंदूबद्दल हे संशोधन खूप काही सांगून जातं.
आधुनिक सेपियन मानवाला असा आगळावेगळा बनवणारी जनुकं नक्की कोणती आणि ती कशी काम करतात यावरचं आता होऊ घातलेलं संशोधन पाबो यांच्या पुरा-जीनोमिक ज्ञान शाखेशिवाय शक्य झालं नसतं. मानवी उत्क्रांती आणि मानवशास्त्रातल्या पाबो यांच्या संशोधनाने केवळ पुरा-जीनोमिक्स ही शाखाच जन्माला घातली नाही तर मानवशास्त्र, पुरातत्त्वशास्त्र आणि वैद्यकीय शास्त्रांमध्येही ज्ञानयुग पालटवून टाकलं आहे आणि म्हणूनच दूरगामी परिणाम करणाऱ्या या क्रांतिकारी संशोधनासाठी पाबो यांना नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला आहे.
लेखक पुणे येथील सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठात मानवशास्त्र विभागात सहायक प्राध्यापक असून त्यांनी रेणवीय मानवशास्त्र, मानवी उत्क्रांती व मानवांमधील जीवशास्त्रीय विविधता यावर संशोधन केले आहे.
shantanu.ozarkar@gmail.com
