या उंदरांची राणी असं थांबवते इतर माद्यांचं प्रजनन, 'गर्भनिरोधक' वापरुन ती राज्य कशी करते?

'स्त्रियांमध्ये तात्पुरतं वंध्यत्व आणू शकेल असं एक अत्तर आहे,' असं कुणी तुम्हाला सांगितलं तर?

ही कल्पना एखाद्या गूढ कादंबरीतल्या कथानकासारखी वाटते ना?

मात्र, एका नव्या अभ्यासानुसार, 'नेकेड मोल रॅट्स' या उंदराच्या प्रजातीकडे अगदी असंच करण्याची ताकद आहे.

या उंदरांना 'हेअरलेस मोल रॅट्स' किंवा 'शेव्हड मोल रॅट्स' असंही म्हटलं जातं.

त्यांच्या प्रजातीतील फक्त आणि फक्त 'राणी'लाच संतती निर्माण करता येईल, यासाठी या पद्धतीचा वापर त्यांच्याकडून केला जातो, असं हे संशोधन सांगतं.

केवळ राणीच करू शकेल प्रजनन

'नेकेड मोल रॅट्स' हे आफ्रिकेतील मूळ रहिवासी असलेले सस्तन प्राणी आहेत. ते 'युसोशियल' (eusocial) म्हणजेच अतिसामाजिक आहेत.

जीवशास्त्रात हा शब्द अशा प्राण्यांसाठी वापरला जातो, जे अत्यंत संघटीत वसाहतींमध्ये राहतात तसेच त्यांच्यामध्ये कामाची व प्रजननाची देखील स्पष्टपणे विभागणी असते.

शास्त्रज्ञांना ही गोष्ट 1980 च्या दशकापासूनच माहीत आहे.

याचा अर्थ असा की, या प्रजातीतील उंदीर अत्यंत सुव्यवस्थित अशा वसाहतींमध्ये राहतात. त्यांच्या या वसाहतींमध्ये कामकरी सदस्य आणि सर्वात वरच्या स्थानी असलेली एकच 'राणी' यांचा समावेश असतो.

वसाहतीमध्ये केवळ राणीच प्रजनन करते. तर, इतर सदस्य (नर आणि मादी दोघेही) त्या पिलांची काळजी घेतात.

जर्मनीतील 'मॅक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मॉलेक्युलर मेडिसिन'चे संशोधक आणि या नव्या अभ्यासाचे मुख्य लेखक मोहम्मद खल्लाफ म्हणतात की, "वसाहतीत शांतता राखण्यासाठी तसेच इतर माद्यांची प्रजनन क्षमता दाबून ठेवण्यासाठी राणीचं अस्तित्व महत्त्वाचं असतं, हे आम्हाला आधीपासूनच माहिती होतं."

परंतु, ते हे नेमकं कसं साध्य करतात, हे मात्र त्यांना माहीत नव्हतं.

"एक सिद्धांत असा होता की, राणी इतर प्राण्यांवर केवळ आपला दरारा निर्माण करते. त्यांची प्रजनन क्षमता दाबून टाकण्यासाठी ती त्यांना शारीरिकरीत्या दूर ढकलते," असं या अभ्यासाचे सह-लेखक आणि 'मॅक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मॉलेक्युलर मेडिसिन'चे प्राध्यापक गॅरी लेविन म्हणतात. ते गेल्या 15 वर्षांपासून 'नेकेड मोल रॅट्स' या प्राण्याचा अभ्यास करत आहेत.

त्यानंतर मग या प्राण्याच्या अभ्यासामध्ये खल्लाफ यांचं आगमन झालं. त्यांचं यापूर्वीचं संशोधन कीटकांच्या घ्राणशक्ती अर्थात वास घेण्याच्या क्षमतेवर केंद्रित होतं.

"जेव्हा गॅरी मला पहिल्यांदा नेकेड मोल रॅट्स दाखवायला घेऊन गेले, तेव्हा माझ्या लक्षात आलं की ते खूप वास घेतात," असं ते सांगतात.

त्यांच्या या विशिष्ट अतिसामाजिक (eusociality) रचनेमागे हेच कारण असू शकेल का, याचा विचार ते करू लागले.

"या अभ्यासाचं सुरुवातीचं उद्दिष्ट नेकेड मोल रॅट्सची रासायनिक वैशिष्ट्यं (chemical profiles) गोळा करणं आणि त्यांची वास घेण्याची क्षमता महत्त्वाची आहे की नाही, याबाबतची तपासणं हे होतं," असं ते सांगतात.

"पण मग या संशोधनात एक महत्त्वाचं वळण तेव्हा आलं, जेव्हा आम्हाला आढळलं की, राणीमध्ये एका विशिष्ट रासायनिक पदार्थाचं प्रमाण अधिक असतं. आणि तिथूनच या नव्या दाव्याची सुरुवात झाली."

'एक प्रभावी गर्भनिरोधक'

राणीमध्ये जो एक विशिष्ट रासायनिक पदार्थ अधिक प्रमाणात असतो, त्या संयुगाचं नाव 'आयसोप्रोपाइल मिरिस्टेट' (isopropyl myristate) असं आहे.

हे संयुग नेकेड मोल रॅट या प्रजातीच्या राणीकडून तयार केलं जातं आणि प्रजनन न करणाऱ्या नर उंदरांमध्ये ते जवळपास आढळत नाही.

या पदार्थाच्या वासामुळे मादी उंदरांच्या वागणुकीत काही बदल होतो का, हे तपासण्यासाठी खल्लाफ यांनी एक अभ्यास केला.

त्यात त्यांना असं दिसून आलं की, त्यांच्या वसाहतीतील उच्च दर्जाच्या माद्या या वासापासून दूर राहणं पसंत करत होत्या.

"नेकेड मोल रॅट्ससाठी हे रेणू (molecule) महत्त्वाचे असल्याचं दर्शवणारा तो पहिलाच संकेत होता," असं लेविन म्हणतात.

पुढे, त्या रसायनाच्या वासाचा या प्रजातीच्या उंदरांच्या मेंदूवर कसा परिणाम होतो, हे पाहण्यासाठी त्यांनी 'फंक्शनल अल्ट्रासाऊंड' नावाच्या स्कॅनचा वापर केला.

लेविन सांगतात की, त्यांना लगेचच 'ऑलफॅक्टरी कॉर्टेक्स'मध्ये लक्षणीय सक्रियता दिसून आली.

हा मेंदूचा भाग वासाच्या संवेदनांवर प्रक्रिया करण्यासाठी जबाबदार असतो. कधीकधी, यासोबतच हायपोथॅलॅमसची सक्रियताही दिसून आली. तो अनेकदा संप्रेरकांच्या (हार्मोन्सच्या) माध्यमातून शरीरातील विविध प्रक्रिया नियंत्रित करतो.

या उंदरांच्या प्रजनन स्थितीबद्दल बोलायचं झाल्यास, यामध्ये प्रोलॅक्टिन आणि प्रोजेस्टेरॉन या संप्रेरकांचा समावेश असतो. प्रोलॅक्टिन सस्तन प्राण्यांमधील प्रजनन क्षमता कमी करतं, तर प्रोजेस्टेरॉन ती वाढवतं.

लेविन म्हणतात, "ही संप्रेरकं खरोखरच 'आयसोप्रोपिल मायरिस्टेट' या संयुगाद्वारे नियंत्रित होतात का, हे आम्हाला जाणून घ्यायचं होतं."

त्यासाठी, प्रजनन न करणाऱ्या प्राण्यांना त्यांच्या वसाहतींमधून काढून नर-मादीच्या जोड्यांमध्ये ठेवण्यात आलं. काहींना वसाहतीच्या वासानं सुवासित केलेले बेडींग अर्थात बिछाने पुरवण्यात आले.

इतरांना, विशेषतः आयसोप्रोपिल मायरिस्टेट या संयुगाच्या संपर्कात ठेवण्यात आलं आणि एका नियंत्रित गटाला बिछाना किंवा आयसोप्रोपिल मायरिस्टेट या दोन्हींच्याही संपर्कात ठेवण्यात आलं नाही.

लेविनच्या मते, गंधांपासून पूर्णपणे अलिप्त राहिलेल्या जोड्या 'लैंगिकदृष्ट्या निर्बंधमुक्त' झाल्या आणि काही आठवड्यांतच त्यांनी मैथुन करण्यास सुरुवात केली. सहापैकी पाच माद्या गर्भवतीदेखील झाल्या.

परंतु, ज्या जोड्या आयसोप्रोपिल मायरिस्टेटच्या संपर्कात होत्या, त्यांनी शारीरिक संबंध प्रस्थापित केले नाही.

"हे एक अत्यंत प्रभावी गर्भनिरोधक होतं," असं लेविन म्हणतात.

आणि 'आयसोप्रोपाइल मायरीस्टेट' (isopropyl myristate) प्रजनन प्रक्रियेपलीकडेही महत्त्वाची भूमिका बजावत असल्याचं दिसून येतं.

खल्लाफ आणि लेविन यांनी केलेल्या एका स्वतंत्र प्रयोगात, वसाहतीतून 'राणी'ला वेगळं करण्यात आलं.

परंतु, त्यांनी पुढील 12 आठवडे वसाहतीच्या राहण्याच्या जागेवर म्हणजेच 'बेडींग'वर आयसोप्रोपाइल मायरीस्टेटचा वापर सुरूच ठेवला.

त्या काळात वसाहत शांत राहिली. परंतु, जेव्हा हे रसायन वापरणं थांबवण्यात आलं, तेव्हा प्राणी आक्रमक झाले. काही माद्यांमध्ये लैंगिक वर्तन दिसून आलं आणि अखेरीस त्यापैकी एक मादी गर्भवती झाली. यावरून ती नवी राणी बनली असावी, असं सूचित होतं.

खल्लाफ यांच्या मते, आयसोप्रोपाइल मायरीस्टेट 'संपूर्ण वसाहतीला एकत्र धरून ठेवतं.'

"यामुळे प्राण्यांना एकमेकांविरुद्ध हिंसक होण्यापासून तसेच प्रजननक्षम होण्यापासून रोखलं गेलं," असं लेविन सांगतात.

'प्रजननाशी संबंधित परिणाम'

खल्लाफ यांना असंही आढळून आलं की, जेव्हा राणीच्या शरीरात अंडकोशिकांची निर्मिती (ओव्हुलेशन) होत असते, तेव्हा तिच्या योनीमार्गातून स्रवणाऱ्या या रेणूचं प्रमाण सर्वाधिक असतं.

"हा रेणू, म्हणजेच हे एस्टर, राणीच्या प्रजनन स्थितीचं निदर्शक आहे," असं लेविन म्हणतात.

आणि जर राणीनं प्रजनन करणं थांबवलं, तर 'नेकेड मोल रॅट्स' त्यावर प्रतिक्रिया देतात.

"इतर कोणतेही प्राणी प्रजनन अवस्थेत नसल्यामुळे, राणी प्रजनन करत आहे हे वसाहतीला समजणं अत्यंत महत्त्वाचं असतं," असं ते म्हणतात.

"जर राणीने पिल्लांना जन्मच दिला नाही, तर राणी असण्याला काहीच अर्थ उरत नाही."

अशा परिस्थितीत, राणी त्या रासायनिक पदार्थाची निर्मिती थांबवते आणि त्यानंतर इतर मादी प्राणी नवीन राणी बनण्यासाठी एकमेकींशी स्पर्धा करतात.

वसाहतीमध्ये सुव्यवस्था राखण्यात 'आयसोप्रोपिल मायरीस्टेट' (isopropyl myristate) जी भूमिका बजावतं, त्यावरून राणीच्या वर्तनाचंही स्पष्टीकरण मिळू शकतं.

"ती वसाहतीत अतिशय सक्रियपणे गस्त घालते," असं लेविन म्हणतात.

निसर्गामध्ये एका 'नेकेड मोल-रॅट' वसाहतीची बिळं 3 किलोमीटरपर्यंत लांब असू शकतात.

"राणी या प्रचंड बिळांच्या जाळ्यात या संयुगाचा रेणू पसरवण्याचा प्रयत्न करत असते," असं लेविन स्पष्ट करतात.

अशा प्रकारे, तिच्या वसाहतीतील सर्व प्राणी या रासायनिक संयुगाच्या संपर्कात येतील आणि तिच्या वर्चस्वाला कुणी आव्हान देणार नाहीत, याची ती खात्री करत असते.

'युसोशल' (eusocial) जीवनपद्धती का?

प्राण्यांच्या वसाहतीसाठी 'युसोशल' पद्धत (अत्यंत संघटित सामाजिक जीवनपद्धती) ही वरकरणी पाहता फारशी योग्य वाटत नाही.

पण लेविन यांच्या मते, नेकेड मोल-रॅट्ससाठी हे एक अत्यंत महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे. कारण, यामुळे त्यांना एकमेकांना सहकार्य करणं शक्य होतं.

लेविन यांच्या म्हणण्यानुसार, "नेकेड मोल-रॅट्स वाळवंटात राहतात आणि वनस्पतींच्या जमिनीखालील भागांवर आपली उपजीविका करतात. हे अन्न मिळवण्यासाठी त्यांना बोगदे खणावे लागतात."

"एकदा का त्यांना एखादं कंदमूळ सापडलं की, ते अन्नाची वाटणी करतात. ते परत आणतात, विशिष्ट कप्प्यात साठवतात आणि वसाहतीतील इतर सदस्यांसोबतही ते वाटून घेतात."

समूहानं अन्न शोधताना ते वेगवेगळ्या दिशांना जाऊ शकतात. परंतु, अन्न सापडल्याचा फायदा सर्वांनाच होतो.

जर एखाद्या प्राण्यानं हे काम एकट्यानं करण्याचा प्रयत्न केला असता, तर काहीही खाण्यायोग्य मिळण्याआधीच कदाचित तो उपासमारीनं मरण पावला असता.

समूहात राहण्याचे इतरही फायदे आहेत. उदाहरणार्थ, सर्वजण एकत्र झोपल्यामुळे शरीरातील उष्णता कमी प्रमाणात बाहेर पडते आणि उष्णता टिकून राहते.

"थोडक्यात, सामाजिक वृत्तीमुळेच ते जगू शकतात," असं लेविन म्हणतात. "तसेच आम्हाला वाटतं की, राणी असणं हा वसाहतीमधील सामाजिक एकोपा अधिक दृढ करण्याचा एक मार्ग आहे."

वैज्ञानिक प्रगती होऊनही, नेकेड मोल-रॅट्समधील या 'युसोशल' जीवनपद्धतीबद्दल आपल्याला अजूनही बरीच माहिती नाही.

राणी स्वतःची प्रजननक्षमता अबाधित ठेवून इतर मादी प्राण्यांमधील संप्रेरकांची निर्मिती कशी रोखू शकते, हे अजूनही स्पष्ट झालेलं नाहीये.

खल्लाफ म्हणतात, "हा नक्कीच तिच्या मेंदूतील एखादा बदल असावा. मग तो रिसेप्टर्सच्या पातळीवर असो किंवा मज्जासंस्थेच्या परिपथांच्या (neural circuits) पातळीवर असो. त्यामुळे तिला स्वतःला त्या संप्रेरकाचा कोणताही फटका न बसता त्याची निर्मिती सुरू ठेवणं शक्य होतं."

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.)