পুরুষ ছাড়াই কুমিরের প্রজনন – তাহলে কি পুরুষের প্রয়োজন নেই?

‘ভার্জিন বার্থ’ অর্থাৎ কুমারী হয়েও সন্তান জন্মের গল্প ইতিহাস জুড়ে বহু বলা হয়েছে [১]। প্রাচীন রোমান দেবতা মার্স, প্রাচীন মিশরীয় দেবতা হোরাস, প্রাচীন চীনা পৌরাণিক কাহিনীর কিউই, ইসলাম ধর্মের ঈসা ইবনে মারইয়াম (আ.), খ্রিষ্টান ধর্মে যিশু, সকলেই কুমারী মায়ের সন্তান হিসাবে জন্ম নিয়েছিলো। পৌরাণিক কাহিনি কিংবা ধর্মীয় কথা বাদ দিলেও কুমারী হয়েও সন্তানের জন্ম দেয় এমন কিন্তু আসলে প্রাকৃতিক জগতেই ঘটে। একে বিজ্ঞানের ভাষা বলা হয় পারথেনোজেনেসিস বা বাংলাতে অপুংজনি।

সম্প্রতি এই পারথেনোজেনেসিস নিয়ে মানুষদের বেশ হইচই চলেছে। এর কারণ সম্প্রতি মার্কিন বিজ্ঞানীদের প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্র [২] এবং সে বিষয়ে প্রকাশিত বিভিন্ন সংবাদমাধ্যমের সংবাদ। কুমিরের মধ্যে কুমারী জন্মের এই প্রথম প্রমাণ মিলে একটি বন্দী ১৮ বছর বয়সী আমেরিকান কুমিরে। Crocodylus acutus কুমিরটি কোস্টারিকার একটি চিড়িয়াখানায় ১৫ বছর ধরে কোনো পুরুষ ছাড়া রাখা হয়েছিল বলে জানা গেছে। ২০১৮ সালে কুমিরটি মোট ১৪টি ডিম পাড়ে। স্বাভাবিকভাবেই কোনো ডিমই ফুটেনি। এরপর একদল গবেষক সেই ডিমগুলি ভেঙ্গে দেখেন। এর মধ্যে ৬টি ডিম ভালো ছিল বলে মনে করা হয় তবে তাদের মধ্যে শুধু কুসুম এবং অনুন্নত কোষের মিশ্রণ ছিল কিন্তু বাকি একটি ডিমে প্রাণহীন কিন্তু সম্পূর্ণরূপে গঠিত স্ত্রী ভ্রূণ পর্যবেক্ষণ করেন গবেষকরা। ভ্রূণের হৃৎপিণ্ড এবং মা কুড়িরের চামড়া থেকে টিস্যুর জিনোমিক সিকোয়েন্সিং করে দেখা গেছে তাদের মধ্যে ৯৯.৯ শতাংশ জিনগত মিল। যা আরো নিশ্চিত করে যে সন্তানের কোন পিতা নেই এবং অযৌন প্রজননের ফলেই তৈরি হয়েছে।

তবে বাচ্চা কুমিরটি কোনোধরণের ক্লোন ছিল না। মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে পার্থেনোজেনেসিসের সমস্ত পরিচিত ঘটনাগুলির মতোই এটি একটি ঘটনা, কুমিরের মধ্যে প্রথম, এটুকুই পার্থক্য। মূলত ভ্রূণটি তৈরি হয় মায়ের ডিএনএর দুটি কপি থেকে সাধারণ প্রজনন প্রক্রিয়ার মতো করেই। ভ্রূণটি যে স্ত্রী লিঙ্গের ছিল তার সাথেও পিতামাতার ক্রোমোজোমের কোনো সম্পর্ক ছিল না। যেহেতু কুমিরের লিঙ্গ সম্পূর্ণরূপে বাইরের তাপমাত্রা দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং ডিমকে ২৯.৫° সে. এর ইনকিউবেশন তাপমাত্রা রাখা হয়েছিলো যা স্ত্রী ভ্রূণ গঠনের জন্য সঠিক তাপমাত্র ছিল। সোজা কথায় এটাকে ক্লোন কিংবা মায়ের জিন বলে স্ত্রী লিঙ্গেরই হবে, এমন কোনোটাই বলা যাবে না।

প্রাণীজগতে ভার্জিন বার্থ বা কুমারীর সন্তান জন্মের এটিই প্রথম ঘটনা নয়। ক্যালিফোর্নিয়ার কন্ডর (এক ধরনের শকুন) [৩], বাচ্চা টিকটিকি [৪], সাপ [৫], হাঙর এবং বিভিন্ন পাখির মধ্যে ভার্জিন বার্থ বা কুমারী জন্মের ঘটনা আগেও নথিভুক্ত করা হয়েছে।

জীবজগতের সকল প্রজাতি মূলত দুই ভাবে সন্তান উৎপাদন করে। হয় সেটা যৌন প্রজননের মাধ্যমে যেখানে পিতা-মাতা দুইজনের জিনগত উপাদান একত্রিত হয়ে সন্তানের দেহে স্থানান্তরিত হয় অথবা অযৌন প্রজননের মাধ্যমে যেখানে শুধু মাতার জিন সন্তানের দেহে স্থানান্তরিত হয়। আমাদের প্রাচীন পূর্বপুরুষরা সন্তান উৎপাদন করতো অযৌন প্রজননের মাধ্যমে এবং টেকনিক্যালি সেটা ছিল নিজেদের ক্লোন তৈরি করা ছাড়া আর কিছু না। অনেক প্রাণী এবং গাছপালা [৬] এখনও অযৌন প্রজননের মাধ্যমে সন্তান উৎপাদন করে।

তবে অযৌন প্রজননের একটা অসুবিধা আছে; সেটা হলো এই প্রজনন পদ্ধতিতে জিনগতভাবে অভিন্ন প্রচুর জীব জন্ম নেয় এবং এদের মধ্যে জিনগত বৈচিত্র্যের অভাব থাকে। এর মানে হল যে, ওই প্রজাতির একজন সদস্যের যদি পরিবর্তিত পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে না তবে সেটা সবার জন্যই খারাপ প্রভাব ফেলবে, এবং সেই বিরূপ পরিবেশ তাদের সবাইকে বিলুপ্তির দিকে নিয়ে যেতে পারে।

মানুষের মতো প্রজাতিতে যৌন প্রজননের জন্য ডিম্বাণু নিষিক্ত করতে এবং একটি ভ্রূণ তৈরি করতে শুক্রাণুর প্রয়োজন হয়। অর্থাৎ এখানে পিতা থেকে কিছু এবং মাতা থেকে কিছু আসছে, ৫০-৫০ বলা যায়। বিবর্তনের পরিপ্রেক্ষিতে, যৌন প্রজননকারী প্রজাতিকে ‘উন্নত প্রজাতি’ বলে মনে করা হয়, কারণ তাদের বংশধররা জিনগতভাবে বৈচিত্র্যময়, যেখান তাদের দেহে পিতা-মাতা, উভয়ের কাছ থেকে পাওয়া জিনের অনন্য সংমিশ্রণ রয়েছে।

পরিবর্তিত পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে এই বৈচিত্র্য গুরুত্বপূর্ণ [৭] ভূমিকা পালন করে। আবার এটি প্রতিকূল জেনেটিক মিউটেশনও [৮] হ্রাস করে, যা প্রায়শই অপ্রজননের দেখা যায়।

ভার্জিন বার্থ অযৌন প্রজননের একটি রূপ কারণ এতে শুক্রাণু থেকে জেনেটিক তথ্যের প্রয়োজন হয় না। কিন্তু, অযৌন প্রজননের অন্যান্য রূপের বিপরীতে, এই অযৌন প্রজননের একটি ডিম প্রয়োজন। অনিষিক্ত ডিম কিন্তু প্রায়শই স্ত্রীদের দ্বারা উৎপাদিত হয়। আপনি আজ সকালে বা গতরাতে যে ডিম খেয়েছেন সেটাই দেখবেন যে অনিষিক্ত মুরগির ডিম। যদি অনিষিক্ত ডিম না খাওয়া হয় তবে সেগুলি শেষ পর্যন্ত নষ্ট হয়ে যায়। কিন্তু এর ব্যতিক্রম ঘটে ভার্জিন বার্থে। ভার্জিন বার্থে (যাকে পার্থেনোজেনেসিস বলা হয়) একটি অনিষিক্ত ডিম একটি পূর্ণাঙ্গ ভ্রূণে পরিণত হয়।

নিষিক্ত ভ্রূণে মায়ের সাথে জিনগতভাবে অভিন্ন হতে হবে এমন কিন্তু না। ব্যাপারটি নির্ভর করে মূলত ডিমটি কীভাবে বিকাশ করে তার উপর। পার্থেনোজেনিক ভ্রূণ মায়ের পূর্ণ বা অর্ধেক ক্লোনও হতে পারে। অর্ধেক ক্লোন তৈরি হয় যখন ভ্রূণের কোষগুলি বিভাজিত হয়ে সংখ্যাবৃদ্ধির আগেই অর্ধেক ভাগ হয়ে যায়। সম্পূর্ণ ক্লোন তৈরি হয় যখন ভ্রূণে সমগ্র কোষ বিভাজিত হয়ে সংখ্যাবৃদ্ধি করে।

সম্পূর্ণ ক্লোনের তুলনায় অর্ধেক ক্লোনের জিনগত বৈচিত্র্যও কম। কারণ তারা তাদের মায়ের জিনগত বৈচিত্র্যের মাত্র অর্ধেক উত্তরাধিকার সূত্রে পায়। অর্থাৎ যৌন প্রজননে সৃষ্ট জীবের জিনগত বৈচিত্র্যেরই সম্পূর্ণ অভাব থেকে যায় তাদের মধ্যে।

কিছু প্রজাতি আবার যৌন এবং অযৌন প্রজনন, উভয়ই করতে পারে। এদেরকে ফ্যাকাল্টেটিভ পার্থেনোজেন বলা হয়। তারা মূলত যৌন প্রজননের উপর নির্ভর করে, তবে প্রয়োজনে অযৌন প্রজননও ব্যবহার করতে পারে।

ভার্জিন বার্থ বিভিন্ন পরিস্থিতিতে বিভিন্ন কারণে ঘটতে পারে। যেমন আশেপাশে যদি কোনো পুরুষ না থাকে। যেমনটা বনেটহেড হাঙ্গরের [৭] মধ্যে প্রায়শই দেখা যায়। তবে আশেপাশে যথেষ্ট পুরুষ থাকলেও, প্রজননের ক্ষেত্রে পার্থেনোজেনেসিস ব্যবহার করতে দেখা গেছে। উদাহরণস্বরূপ, গত বছর শিকাগো অ্যাকোয়ারিয়ামে একটি স্ত্রী জেব্রা হাঙ্গর [৮]। সেখানে পুরুষ থাকার পরও তার দেয়া বাচ্চাদের জিনের সাথে সেখানকার কোনো পুরুষের জিন মেলেনি। ব্যাপারটি গবেষকদের অবাক করে দিয়েছিল, যদিঔ এখনও অপরিষ্কার যে কেন এমনটা ঘটেছিলো, তবে ধারণা করা হয় সম্ভবত স্ত্রী জেব্রা হাঙরটি তার আশেপাশের থাকা পুরুষদের পছন্দ করেনি।

যদি পরিবেশগত অবস্থা বিরূপ হয়, তাহলে অযৌন প্রজনন ঘটানো যৌন প্রজননের চেয়ে সহজ, কারণ তখন স্ত্রী-কে পুরুষ সঙ্গী খুঁজে পেতে সময় এবং শক্তি নষ্ট করার দরকার হয় না। উদাহরণস্বরূপ, গেকো, সাপ এবং টিকটিকিতে পার্থেনোজেনেসিসের অনেক ঘটনা [৯] আবিষ্কৃত হয়েছে যারা উচ্চ উচ্চতার মতো শুষ্ক এবং কঠোর জলবায়ুতে বাস করে।

অবস্থার অনুকূল পরিবর্তনের সুবিধা নিতে স্ত্রী প্রাণীরাও অযৌনভাবে প্রজনন করতে পারে। যেমন স্পাইন-চিক ক্রেফিশ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের স্থানীয় কিন্তু এরা ইউরোপের তুলনামূলক বিরূপ পরিবেশ এসে অযৌন প্রজননের মাধ্যমে অনেক ইউরোপীয় পানিপথে রাজত্ব করে নিয়েছে। এখানে পার্থেনোজেনেসিস তাদের সাফল্যে অবদান রেখেছে [১০]।

একসময় পার্থেনোজেনেসিস খুব বিরল হিসাবে বিবেচিত হত। এখন বিজ্ঞানীরা ধীরে ধীরে বুঝতে পেরেছেন যে মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে পার্থেনোজেনেসিস বেশ হরহামেশাই দেখা যায়।

এখন পর্যন্ত টিকটিকি, সাপ, হাঙর এবং রে সহ ৮০ টিরও বেশি [১২] মেরুদণ্ডী প্রজাতিতে ভার্জিন বার্থ পরিলক্ষিত হয়েছে তবে বেশিরভাগই ঘটেছে বন্দী অবস্থায়।

এখন যেহেতু কুমির এবং পাখিদের মধ্যে ভার্জিন বার্থ নথিভুক্ত করা হয়েছে। তাহলে মোটামুটি ধারণ করা যায় যে, তাদের প্রাচীন পূর্বপুরুষ, ডাইনোসররা এইভাবে এই অযৌন প্রজনন ক্ষমতার অধিকারী ছিল। কুমির এবং পাখি হল আর্কোসরস [১১] নামক সরীসৃপদের একটি গোষ্ঠীর সদস্য। এদের পেছনের দিকে গেলে দেখা যায় এই শাখাতে ডাইনোসর এবং উড়ন্ত সরীসৃপও অন্তর্ভুক্ত ছিল।

তাহলে কি পুরুষের প্রয়োজন নেই? – অবশ্যই আছে। ভর্জিন বার্থের সবচেয়ে বড় অসুবিধা হলে এতে জিনগত বৈচিত্র্য তৈরি হবার সুযোগ নেই বললেই চলে। যেটা আমি উপরে আগেও উল্লেখ করেছি। ভার্জিন বার্থে জিনগত বৈচিত্র্য তৈরি হয়ে মিউটেশনের সুযোগ কমে যায়। টিকে থাকার জন্য মিউটেশন খুবই গুরুত্বপূর্ণ একটি বিষয়। আর তাছাড়া ভার্জিন বার্থ প্রকৃতিতে খুবই বিরল এবং যা ঘটে তা মোটামুটি সবই প্রতিকুল পরিবেশের কারণে। যেসব (সংখ্যায় খুবই কম) প্রজাতির মধ্যে পার্থেনোজেনেটিক ডিম থেকে বাচ্চা হয় তাদের হারও ৩ শতাংশের [১৩] চেয়ে কম হতে পারে। 

মানুষের মধ্যে সম্ভব? – না। তবে তারপরও ধরলাম যে কুমিরের মতো ঘটনা ঘটার সম্ভবনা আছে। তো মানুষের ক্ষেত্র শুক্রাণু ছাড়াই একটি পূর্ণাঙ্গ ভ্রূণ গঠনের জন্য, ডিম্বানুকে ক্রোমোজোমগুলির এমনভাবে প্রতিলিপি করতে হবে যাতে শেষ পর্যন্ত যৌন প্রজননের মতো ‘স্বাভাবিক’ সংখ্যক ক্রোমোজোম তৈরি হয়। এরপর ডিম্বাণুটিকে নিষিক্তকরণের এমন একটি প্রক্রিয়াকে ট্রিগার করতে হবে – যা সাধারণত শুক্রাণুর ভূমিকা পালন করে। এ প্রক্রিয়াটি সফলভাবে হলেই পূর্ণাঙ্গ ভ্রূণ বিকাশ ঘটবে। কিন্তু এই ব্যাপারটি ঘটার সম্ভবনা এত কমে যে এটিকে কার্যত অসম্ভব [১৪] হিসাবে ধরা হয়।

কিন্তু মানুষ বা অন্য কোনো স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে ভার্জিন বার্থ একেবারেই অসম্ভব। ইঁদুর এবং অন্যান্য স্তন্যপায়ী প্রাণীদের নিয়ে পরীক্ষায় দেখা গেছে যে কোনো ধরণের বিকাশ শুরু করার জন্য একটি ডিম্বাণুকে অবশ্যই শুক্রাণু দিয়ে নিষিক্ত হতে হবে। শুধুমাত্র রাসায়নিক বা বৈদ্যুতিক সিগনালের সাহায্যে একটি স্তন্যপায়ী ডিমকে নিষিক্ত করা বা এটিকে স্বাভাবিকভাবে বিভক্ত করতে ট্রিগার করে না। দেখা গেছে ডিম্বানুতে ক্যালসিয়াম আয়নের ওয়েভ সেট করার জন্য শুক্রাণু থেকে আসা বিশেষ এক ধরণের প্রোটিন প্রয়োজন [১৫], যা সমস্ত ডিএনএ এবং ক্রোমোজোম অনুলিপি করতে এবং দুটি কোষে বিভক্ত হওয়ার জন্য বিভিন্ন পরিবর্তনের সূত্রপাত ঘটায়।

কিন্তু শুধু শুক্রাণু দ্বারা সরবরাহ করা প্রোটিন হলেই হবে না। নিষিক্ত ডিমের প্রতিটি ক্রোমোজোমের দুটি কপিও প্রয়োজন। সাধারণত একটি সেট মা (ডিম্বানুর নিউক্লিয়াসে) এবং একটি পিতা (শুক্রাণুর নিউক্লিয়াসে) প্রদান করেন। যদিও Y-ক্রোমোজমের ক্ষয় নিয়ে বেশ কথা হয়েছে আগে। এখান থেকে পড়ে আসতে পারেন আমার আগের Y-ক্রোমোজমের ক্ষয় নিয়ে লেখাটি।

কিন্তু কেন স্তন্যপায়ী প্রাণীর জন্য ভার্জিন বার্থ সম্ভব না? – দেখা গেছে যে ৩০টিরও বেশি জিন রয়েছে যেগুলি কেবল তখনই সক্রিয় থাকে যদি তারা শুক্রাণুর মাধ্যমে পিতার কাছ থেকে আসে। আবার আরও ৩০টিরও বেশি জিন আগে আছে যেগুলি শুধুমাত্র মায়ের কাছ থেকে আসলেই সক্রিয় থাকে।  তাই জিনোমিক ইমপ্রিন্টিং মানুষ সহ সমস্ত স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে ভার্জিন বার্থে বাঁধা দেয় [১৬][১৭]।

তথ্যসুত্র:

• [১] 6 Miracle Birth Stories Beyond Jesus | Live Science 
• [২] Discovery of facultative parthenogenesis in a new world crocodile | Biology Letters 
• [৩] Parthenogenesis in California Condors Stuns Scientists 
• [৪] Evidence for viable, non-clonal but fatherless Boa constrictors | Biology Letters 
• [৫] Parthenogenesis in Darevskia lizards: A rare outcome of common hybridization, not a common outcome of rare hybridization – PMC 
• [৬] Asexual and sexual reproduction – National 4 Biology Revision – BBC Bitesize 
• [৭] What is natural selection? 
• [৮] What are the effects of inbreeding? | BBC Earth 
• [৭] Study confirms virgin birth of zoo shark pup | Science | The Guardian 
• [৮] Parthenogenesis in an elasmobranch in the presence of conspecific males – Feldheim – 2023 – Journal of Fish Biology – Wiley Online Library 
• [৯] Evolutionary genetics and ecology of sperm‐dependent parthenogenesis – Beukeboom – 1998 
• [১০] A Successful Crayfish Invader Is Capable of Facultative Parthenogenesis: A Novel Reproductive Mode in Decapod Crustaceans | PLOS ONE 
• [১১] Archosaur – Wikipedia 
• [১২] Unisexual reproduction among vertebrates – ScienceDirect 
• [১৩] Nine Year Summary of Parthenogenesis in Turkeys. – M. W. Olsen, 1960 
• [১৪] Can a Virgin Give Birth? – SLATE
• [১৫] The cytosolic sperm factor that triggers Ca2+ oscillations and egg activation in mammals is a novel phospholipase C: PLCzeta – PubMed
• [১৬] Genetics – NLM 
• [১৭] GENOMIC IMPRINTING IN MAMMALS
• – Annual Review of Genetics 

প্রচ্ছদ ছবি কৃতজ্ঞ: Alan Vernon/Getty Images