पेंग्विनची वाटचाल

पेंग्विन हे वैशिष्ट्यपूर्ण पक्षी आहेत. ते उत्तमरीत्या पाण्यात पोहू शकतात, परंतु अजिबात उडू शकत नाहीत. पेंग्विनना असलेले ‘पंख’ हे उडण्यासाठी नव्हे तर, पोहण्यासाठी विकसित झाले आहेत. पण आश्चर्य म्हणजे हेच पेंग्विन एके काळी उडू शकत होते. एके काळी म्हणजे खूपच पूर्वी – सुमारे सहा कोटी वर्षांच्या अगोदरच्या काळात! त्या काळातच कधीतरी ते पोहू लागले आणि त्यानंतर त्यांचं उडणं बंद झालं. या पोहणाऱ्या पेंग्विनमध्येही कालांतरानं अनेक बदल होत गेले आणि आजचे पेंग्विन अस्तित्वात आले. डेन्मार्कमधील कोपेनहेगन विद्यापीठातील थेरेसा कोल आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी केलेल्या संशोधनातून या वैशिष्ट्यपूर्ण पक्ष्याचा पूर्वेतिहास स्पष्ट झाला आहे. पेंग्विनच्या उत्क्रांतीवरचं हे लक्षवेधी संशोधन अलीकडेच ‘नेचर कम्युनिकेशन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

पेंग्विनच्या आज जवळपास अठरा जाती अस्तित्वात आहेत. पेंग्विनचं नाव जरी अंटार्क्टिकाशी जोडलं गेलं असलं, तरी पेंग्विनच्या काही जाती या ऑस्ट्रेलिआ-न्यूझिलंड, दक्षिण अमेरिका, दक्षिण आफ्रिका, यांतील अंटार्क्टिकाला जवळ असणाऱ्या प्रदेशातही आढळतात. इतकंच नव्हे तर, विषुववृत्ताजवळच्या गालोपागोस बेटांवरही पेंग्विन आढळतात. थेरेसा कोल आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं संशोधन हे पेंग्विनच्या, आज अस्तित्वात असलेल्या सर्व जाती-प्रजातींच्या, तसंच नामशेष झालेल्या अनेक जाती-प्रजातींच्या अभ्यासावर आधारलेलं आहे. या संशोधकांनी आपल्या संशोधनात पेंग्विनच्या अलीकडच्या काळातल्या २७ वंशावळींतील जनुकीय आराखड्यांचा आणि ४७ जीवाश्मांवरून मिळालेल्या विविध माहितीचा उपयोग केला. याशिवाय तुलनेसाठी आपल्या अभ्यासात या संशोधकांनी विविध कुळांतल्या, साडेतीनशेहून अधिक इतर पक्ष्यांचे जनुकीय आराखडेही वापरले.

या संशोधनात अभ्यासलेल्या, आज अस्तित्वात असलेल्या पेंग्विनपैकी सर्वांत लहान पेंग्विन ऑस्ट्रेलिआ-न्यूझिलंडमध्ये आढळणारा, ‘ब्लू पेंग्विन’ हा होता, तर सर्वांत मोठा पेंग्विन, अंटार्क्टिकावर आढळणारा ‘एम्परर पेंग्विन’ हा होता. यांतल्या ब्लू पेंग्विनचं वजन अवघं एक किलोग्रॅम होतं आणि एम्परर पेंग्विनचं वजन सुमारे चाळीस किलोग्रॅम होतं. संशोधनात समाविष्ट केलेल्या, नामशेष झालेल्या काही जातींच्या पेंग्विनचं वजन शंभर किलोग्रॅमपेक्षा अधिक होतं. थेरेसा कोल आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी पेंग्विनच्या जनुकीय आराखड्यातून, पाण्यात अतिशय खोलवर सूर मारणं, अत्यंत थंड हवामानात शरीरातलं तापमान सुसह्य राखणं, पाण्याखाली असताना रक्तातील प्राणवायूची पातळी नियंत्रित करणं, पाण्याखालच्या अंधूक उजेडातही दिसू शकणं, इत्यादींशी निगडित जनुक शोधून काढले. विविध काळांत अस्तित्वात असलेल्या विविध जाती-प्रजातींच्या पेंग्विनच्या जनुकांवरून व इतर माहितीवरून, या संशोधकांना त्या-त्या काळात होऊन गेलेल्या पेंग्विनच्या जाती-प्रजातींची वैशिष्ट्यं कळू शकली. यावरून पेंग्विनची उत्क्रांती कशी होत गेली, याचा संशोधकांना अंदाज आला.

पेंग्विनकडील काही जनुकांचं, न उडणाऱ्या इतर पक्ष्यांकडील काही जनुकांशी साम्य होतं. हे अर्थातच अपेक्षित होतं. या जनुकांमुळेच पेंग्विनचे पंख लहान झाले. मात्र पेंग्विनकडे या पंखांच्या स्वरूपात बदल घडवून आणणारे काही विशिष्ट जनुकही आढळले. या जनुकांमुळे पेंग्विनच्या पंखांतील स्नायूंना मजबूत रज्जूंचं स्वरूप प्राप्त झालं. या रज्जूरूपी स्नायूंमुळे त्यांचे पंख मजबूत झाले आणि ते पोहण्यासाठी उपयुक्त ठरले. पोहणं आणि उडणं, या दोहोंसाठी शारीरिक रचनांची गरज वेगवेगळी असल्यानं, या दोन्ही गोष्टींवर प्रभुत्व असणं, हे अपवादात्मकच आहे. पेंग्विनना पोहणं अधिक उपयुक्त वाटल्यानं, त्यांनी पोहण्याचा अधिक वापर सुरू केला असावा व उडणं सोडून दिलं असावं. पेंग्विन हे पोहण्यात इतके तरबेज आहेत की, ते सूर मारून पाण्याखाली चारशे मीटरपेक्षा अधिक खोलवर जाऊ शकतात. तसंच ते एकावेळी वीस मिनिटांपर्यंत पाण्याखाली राहू शकतात. पक्ष्यांची हाडं ही वजनाला हलकी असणं, हे उडण्याच्या दृष्टीनं सोयीचं असतं. परंतु पेंग्विनच्या बाबतीत त्यांच्या शरीरातील कॅल्शिअमचा साठा वाढून, त्यांची हाडं सूर मारण्याच्या दृष्टीनं अधिक वजनदार आणि मजबूत झाली आहेत.

अंटार्क्टिक प्रदेशावरील बर्फाचे थर हे सुमारे साडेचार कोटी वर्षांपूर्वी निर्माण झाले. आज उपलब्ध असलेले पेंग्विनचे, सर्वांत जुने जीवाश्म हे सहा कोटी वर्षांपूर्वीचे आहेत. थेरेसा कोल आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी केलेल्या जीवाश्मांच्या अभ्यासानुसार, सहा कोटी वर्षांपूर्वीचे हे पेंग्विन पोहू शकत होते, परंतु उडू शकत नव्हते. म्हणजे दक्षिण ध्रुवाजवळचा प्रदेश बर्फानं व्यापला जाण्याच्या अगोदरच्या काळातच, पेंग्विननी पोहायला सुरुवात करून आपलं उडणं सोडून दिलं होतं. किंबहुना, पेंग्विनचं पोहणं सहा कोटी वर्षांच्या अगोदरच्या काळातच सुरू झालं होतं. सहा कोटी वर्षांच्या अगोदरच्या काळातल्या पेंग्विनचे जीवाश्म उपलब्ध नसल्यानं, पेंग्विनच्या पूर्वजांनी पोहायला नक्की का व कधी सुरुवात केली हे सांगता येत नाही; तरीही त्याबद्दल काही तर्क केले गेले आहेत. यांतला एक तर्क हा त्यांच्या आहाराशी संबंधित आहे.

सुमारे साडेसहा कोटी वर्षांपूर्वी एका अशनीच्या आघातामुळे पृथ्वीवर महानाश घडून आला. या महानाशानंतरच्या काळात, नवनव्या जाती-प्रजातींची निर्मिती झाली. त्यामुळे सागरी प्रदेशात वावरणाऱ्या पेंग्विनच्या पूर्वजांना, समुद्राच्या पाण्यातून अधिक खाद्य उपलब्ध होऊ लागलं असावं. ते मिळवण्यासाठी त्यांनी पोहण्याचा वापर अधिक प्रमाणात केला असावा. परिणामी, त्यांची पोहण्याची क्षमता वाढली आणि ऊर्जेच्या वापराच्या दृष्टीनं अधिक खर्चिक असणारं त्यांचं उडणं थांबलं. (पंखांच्या हालचालीला मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा लागते.) असं असलं तरी पेंग्विनची नंतरच्या काळातली उत्क्रांती ही मुख्यतः, तत्कालीन हवामानबदलांशी निगडित असल्याचं, थेरेसा कोल आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या संशोधनातून दिसून आलं आहे.

सहा कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळातले पेंग्विन हे आजच्या पेंग्विनपेक्षा खूपच वेगळे दिसत होते. त्या काळाल्या पेंग्विनचे पाय आणि चोची आताच्या पेंग्विनच्या तुलनेत खूपच लांब होत्या. तसंच त्यांचे पंखही सर्वसाधारण पक्ष्याच्या पंखासारखेच दिसत होते. उत्क्रांतीदरम्यान पेंग्विनच्या पिसांचा रंग लाल झाला. त्यानंतरच्या काळात हे पेंग्विन दोन पायांवर उभे राहू लागले. या पेंग्विनची उंची आजच्या सर्वांत मोठ्या पेंग्विनपेक्षाही अधिक होती. आजचे एम्परर पेंग्विन हे साधारणपणे एक मीटरपेक्षा थोडेसे जास्त उंच असतात. उभे राहायला लागलेले तेव्हाचे पेंग्विन यापेक्षा पन्नास-साठ सेंटिमीटर अधिक उंचीचे, म्हणजे दीड ते पावणेदोन मीटर उंचीचे होते. ही स्थिती गाठल्यानंतरची पेंग्विनची उत्क्रांती मात्र फारच हळू होत गेल्याचं, थेरेसा कोल आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या संशोधनातून दिसून येतं. आता अस्तित्वात असलेल्या आधुनिक पेंग्विनशी थेट संबंध असणाऱ्या जुन्या प्रजाती या सुमारे दीड कोटी वर्षांपूर्वी निर्माण झाल्या असाव्या.

या संशोधकांनी, पेंग्विनचे अवशेष किती जुने होते, ते किती उत्क्रांत झालेले होते, ते कोणत्या प्रदेशात सापडले, अशा विविध माहितीची एकमेकांशी सांगड घातली. यावरून पेंग्विन हे आजच्या न्यूझिलंडमध्ये निर्माण झाले असण्याची शक्यता दिसून येते. हे पेंग्विन त्यानंतर आजच्या दक्षिण अमेरिकेत आणि अंटार्क्टिकावर पोचले असावेत. त्यानंतर ते पुनः न्यूझिलंडमध्ये परतले. त्यांचं न्यूझिलंड सोडणं आणि परतणं हे पुनः पुनः घडलं… एकदा नव्हे तर तीनदा! ठरावीक काळानंतर येणाऱ्या हिमयुगांमुळे, ध्रुवीय प्रदेशातील बर्फाळ क्षेत्र काही काळापुरतं वाढत होतं. त्याचा परिणाम पेंग्विनच्या वास्तव्यावर होत असावा. दक्षिण ध्रुवाजवळचं बर्फाळ क्षेत्र फारच वाढल्यावर या पेंग्विनना इतरत्र सरकावं लागत असावं. या स्थलांतरांदरम्यान या पेंग्विनची वेगवेगळ्या प्रदेशांत विभागणी झाली असावी. त्यानंतर या विभागलेल्या पेंग्विनची आपआपल्या प्रदेशात स्वतंत्र उत्क्रांती होत गेली असावी व वेगवेगळ्या भागात वेगवेगळ्या जाती निर्माण झाल्या असाव्यात, असं या संशोधनावरून स्पष्ट होतं. आज अस्तित्वात असलेल्या पेंग्विनच्या जाती या गेल्या वीस लाख वर्षांत निर्माण झाल्या असून त्या मुख्यतः दक्षिण अमेरिकेत पोचलेल्या पेंग्विनपासून निर्माण झाल्या आहेत. त्यापूर्वीच्या काळातल्या जाती आज अस्तित्वात नाहीत.

या संशोधनामुळे पेंग्विनची गेल्या सहा कोटी वर्षांतली वाटचाल स्पष्ट झाली आहे. बर्फाळ क्षेत्रातील बदलांनुसार झालेल्या या वाटचालीतून, पेंग्विनच्या उत्क्रांतीचा हवामानाशी असलेला घनिष्ट संबंध दिसून येतो. यावर भाष्य करताना, या संशोधनात सहभागी झालेल्या डॅनिएल सेप्का यांनी, पेंग्विनना असलेला एक धोका स्पष्ट केला आहे. एम्परर पेंग्विन या प्रजातीतील पेंग्विन हे आपली अंडी बर्फाच्या थरावर उबवतात. वाढलेल्या तापमानामुळे जर अंटार्क्टिकावरचं बर्फच नष्ट झालं, तर एम्परर पेंग्विन या जातीचा तो शेवट ठरू शकेल. तशीच वाईट परिस्थिती गालापागोस बेटावरच्या पेंग्विनच्या बाबतीतही घडून येईल. कारण विषुववृत्ताजवळ असणाऱ्या या बेटावरील पेंग्विनना असह्य तापामानापासून रक्षण करण्यासाठी कोणताच मार्ग उरणार नाही!

— डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: Michael Van Woert, NOAA / Wikimedia, Petr Kratochvil, Mike’s Birds / Wikimedia