तिबेटी साप

तिबेटच्या पठारावर शंभराहून अधिक जातींचे साप आढळतात. यातील तीन जाती या साडेचार हजार मीटरपेक्षा अधिक उंचीवर वावरू शकतात. त्यापैकी थर्मोफिस बेलियी ही जाती तर नेहमीच साडेचार हजार मीटरपेक्षा अधिक उंचीवर वास्तव्याला असते. करड्या-तपकिरी रंगाचे हे साप तिबेटच्या पठारावरील उष्ण पाण्याच्या झऱ्यांच्या परिसरात आढळतात. जेव्हा हिवाळ्यात सगळीकडचं तापमान अतिथंड असतं, तेव्हा हे साप या उष्ण झऱ्यांच्या काठावरच्या जमिनीत शीतनिद्रावस्थेत जातात. शीतनिद्रावस्थेच्या या ठिकाणाचं तापमान हे साधारणपणे चाळीस अंश सेल्सिअस इतकं उष्ण असतं. संशोधकांच्या मते, त्यांची ही शीतनिद्रावस्था म्हणजेसुद्धा एक कोडंच आहे. कारण शीतनिद्रावस्थेत जरी या सापांची हालचाल होत नसली, तरी या झऱ्यांकाठच्या उष्णतेमुळे त्यांची प्राणवायूची गरज वाढायला हवी. आणि इथली हवा तर अत्यंत विरळ आहे! इथल्या अशा या आत्यंतिक परिस्थितीला तोंड देण्याच्या दृष्टीनं, या सापांच्या जनुकांत कोणते बदल झाले असावेत, हे शोधण्यासाठी जिआ-तांग ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी आपल्या संशोधनाला सुरुवात केली.

या संशोधनाचा पहिला टप्पा हा २०१५ ते २०१८ या काळातला होता. या काळातील संशोधनासाठी, जिआ-तांग ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी, तिबेटच्या पठारावरील थर्मोफिस बेलियी या सापाच्या शरीरातील रक्त तसंच यकृत, मेंदू, हृदय, फुप्फुस, अशा विविध अवयवांतून जनुकीय अभ्यासासाठी नमुने गोळा केले. या नमुन्यांच्या जनुकीय विश्लेषणावर आधारलेला, या सापांचा प्राथमिक स्वरूपाचा जनुकीय आराखडा या संशोधकांनी २०१८ साली प्रकाशित केला. हा जनुकीय आराखडा अपूर्ण होता. परंतु या आराखड्यातून काही महत्त्वाच्या गोष्टी स्पष्ट झाल्या. सर्वसाधारण सापांशी तुलना करता, या सापांच्या जनुकांत काही बदल झालेले दिसून येत होते. हे बदल नक्की कोणकोणत्या जनुकांत झाले होते, ते या संशोधकांनी जाणून घेतलं. या सापांच्या जनुकीय आराखड्यात झालेल्या या बदलांमुळे या सापांची श्वसनसंस्था अधिक कार्यक्षम झाली होती, त्यांच्या शरीरातील लाल रक्तपेशी या अधिक सक्षम झाल्या होत्या, तसंच त्यांच्या हृदयाचे ठोके हे त्यांचं हृदय अधिक जोमदारपणे चालत असल्याचं दर्शवत होते. हे सर्व बदल विरळ हवेतील वास्तव्यासाठी पूरक असेच होते.

या सापांच्या जनुकांत उत्परिवर्तनाद्वारे आणखी काही महत्त्वाचे बदल झाले होते. इतक्या उंचीवर उन्हाची तीव्रता वाढलेली असते व उन्हातील अतिनील किरणांचं प्रमाणही वाढलेलं असतं. त्यामुळे अशा उंचीवर वावरणाऱ्या सजीवांच्या पेशीतील डीएनए रेणूंवर या किरणांचा घातक परिणाम होत असतो. या सापांतील काही उत्परिवर्तित जनुक हे, खुद्द डीएनए रेणूंचीच दुरूस्ती करणारी प्रथिनं तयार करू शकत होते. तसंच या सापांतील एका जनुकात झालेल्या विशिष्ट बदलांमुळे, या सापांकडे स्वतःच्या वास्तव्यासाठी योग्य तापमानाची निवड करण्याची क्षमता आली होती. हे साप अतिथंड तापमानापासून बचाव करण्यासाठी उष्ण पाण्याच्या झऱ्यांची मदत घेतात; परंतु त्याचवेळी या झऱ्यांच्या परिसरातली अतिउष्ण परिस्थिती टाळूही शकतात. ही क्षमता या सापांना त्यांच्याकडील टीआरपीए१ या जनुकातील बदलामुळे प्राप्त झाली असल्याचं दिसून आलं. नंतरच्या काळात या संशोधकांनी थर्मोफिस बेलियी सापाचा अधिक तपशीलवार जनुकीय आराखडा तयार केला आणि हे सर्व संशोधन २०२२ साली ‘इनोव्हेशन’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध केलं.

थर्मोफिस बेलियीचा असा तपशीलवार जनुकीय आराखडा उपलब्ध झाल्यानंतर, या संशोधकांनी अधिक व्यापक संशोधन हाती घेतलं. या संशोधनात तिबेटच्या पठारावरील, वेगवेगळ्या भागातल्या थर्मोफिस बेलियींची तुलना करण्याचं त्यांनी ठरवलं. यासाठी त्यांनी तिबेटच्या पठारावरील वेगवेगळ्या ठिकाणांहून थर्मोफिस बेलियीच्या रक्ताचे एकूण ५८ नमुने गोळा केले व या नमुन्यांच्या विश्लेषणाद्वारे या सापांचे जनुकक्रम अभ्यासले. या सर्व जनुकक्रमांची एकमेकांशी तुलना केल्यानंतर, त्यांना त्यातून आश्चर्यकारक गोष्ट लक्षात आली. जनुकीय रचनेतील फरकानुसार हे सर्व थर्मोफिस बेलियी तीन वेगवेगळ्या गटांत विभागता येत होते. हे तीन गट भू-औष्णिक गुणधर्मांच्या दृष्टीनं वेगवेगळ्या असणाऱ्या प्रदेशांत राहात होते. इथल्या सर्व भूशास्त्रीय इतिहासाची आणि जनुकक्रमांतील फरकाची सांगड घातल्यानंतर, या संशोधकांना या वेगवेगळ्या गटांचा संबंध पुरातन काळात होऊन गेलेल्या हिमयुगांशी असल्याचं आढळलं!

या संशोधकांनी काढलेल्या निष्कर्षांनुसार, या तीन गटांपैकी पश्चिम भागातला गट हा इतर थर्मोफिस बेलियींपासून सुमारे साडेसात लाख ते पाच लाख वर्षांपूर्वी वेगळा झाला असावा. त्याकाळी सुरू असलेल्या हिमयुगातील अतिथंड हवेमुळे हे साप आपापल्या उष्ण पाण्यांच्या झऱ्यांजवळ अडकून पडले असावेत व त्यामुळे त्यांचा इतर थर्मोफिस बेलियींपासून संपर्क तुटला असावा. त्यानंतर उर्वरित थर्मोफिस बेलियी हे हिमयुगामुळेच सुमारे तीन लाख वर्षांपूर्वी तिबेटच्या पठाराचा मध्यभाग आणि आणि पूर्वभाग यात, अशाच प्रकारे विभागले गेले असावेत. या तीन वेगळ्या झालेल्या थर्मोफिस बेलियींच्या प्रत्येक गटांत नंतरच्या काळात स्वतंत्रपणे काही जनुकीय बदल घडून आले असावेत. यातील काही बदल हे त्या-त्या ठिकाणच्या झऱ्यांच्या रासायनिक स्वरूपानुसार झाले. या बदलांना त्या-त्या ठिकाणच्या झऱ्यांतील गंधकाचं वेगवेगळं प्रमाण कारणीभूत ठरलं असावं. कारण, गंधकाच्या प्रमाणानुसार या सापांच्या चयापचयात बदल घडून येऊ शकतो. जिआ-तांग ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे, थर्मोफिस बेलियींच्या उत्क्रांतीवरचं संशोधन ‘मॉलिक्यूलर इकॉलॉजी’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

तिबेटच्या पठारावरील सापांंचं त्यांच्याकडील जनुकीय बदलांद्वारे अनुकूलन झाल्याचं या संशोधनानं स्पष्टच दाखवून दिलं आहे. त्यामुळेच हे साप विरळ आणि अतिथंड हवेला तोंड देऊ शकत आहेत. असेच काही बदल जरी याकसारख्या तिथल्या इतर प्राण्यांत दिसून आले असले तरी, थंड रक्ताच्या या सरीसृपांत घडून आलेलं हे अनुकूलन लक्षवेधी ठरलं आहे. सरीसृप इतक्या आत्यंतिक परिस्थितीला तोंड देऊ शकत नाहीत असा जो समज आहे, तो थर्मोफिस बेलियी या सापांच्या बाबतीत तरी चुकीचा ठरला आहे. किंबहुना, या सापांनी अतिथंड आणि अतिउष्ण या दोन स्थितींच्या मधल्या रेषेवर स्वतःला व्यवस्थित जुळवून घेतलं आहे. त्यामुळेच थर्मोफिस बेलियीसारखे तिबेटी साप हे संशोधनासाठी एक कुतूहलाचा विषय ठरले आहेत.

(छायाचित्र सौजन्य – तिबेटी साप – थर्मोफिस बेलियी : Jun-Feng Guo / अतिथंड तिबेट
(Rita Willaert/flickr.com))