ডোলোর সূত্র: হারানো বৈশিষ্ট্য কি বিবর্তনে ফেরত আসে?

ডোলোর সূত্র বিবর্তন তত্ত্বের জৈবিক নীতির একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এই নীতিটি ১৯৮০ সালে বেলজিয়ান জীববিজ্ঞানী লুই ডোলো কর্তৃক প্রস্তাবিত হয়েছিল। এর মূল বক্তব্য হলো, একবার কোনো জৈবিক প্রক্রিয়া বা বৈশিষ্ট্য বিবর্তনের মাধ্যমে হারিয়ে গেলে সেটি পুনরুদ্ধার বা পুনর্বিবর্তন সম্ভব হয় না। সহজভাবে বলতে গেলে, যখন কোনো জৈবিক বৈশিষ্ট্য একবার হারিয়ে যায়, তখন সেই একই বৈশিষ্ট্যের দিকে বিবর্তন যাত্রা পুনরায় ফিরতে পারে না।

ডোলোর সূত্র একটি বিশেষ ধরনের অপ্রত্যাবর্তী (irreversible) বিবর্তনের ধারণা দেয়। অর্থাৎ জীবজগতে কোনো নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য বা জেনেটিক গঠন হারালে বা বদলালে সেটি পূর্বাবস্থায় ফিরে আসার সম্ভাবনা নেই।

ডোলো’র সূত্রের কার্যকরী প্রক্রিয়াগুলোকে প্রধানত দুটি মূল কারণের মধ্যে বিভক্ত করা যায়। বংশগত (জেনেটিক) এবং বিকাশগত (ডেভলপমেন্টাল)।

বংশগত কারণসমূহ: একটি কারণ হলো জেনেটিক তথ্যের ক্ষতি। যখন বিবর্তনের কারণে কোনো বৈশিষ্ট্য হারিয়ে যায়, তখন সেই বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী জিনগুলো হারিয়ে যেতে পারে বা এমনভাবে পরিবর্তিত হতে পারে যা পুনরুদ্ধার করা প্রায় অসম্ভব করে তোলে। এর ফলে ভবিষ্যত প্রজন্মে সেই বৈশিষ্ট্য আবার ফিরে আসা প্রায় অসম্ভব হয়।

এছাড়া জেনেটিক বাধা নামক আরো একটি কারণ আছে। জিনগত নেটওয়ার্কগুলির জটিলতা এবং বিভিন্ন জিনের পারস্পরিক ক্রিয়াগুলির কারণে কোনো জীবের পূর্ববর্তী অবস্থায় ফিরে যাওয়া কঠিন হয়ে পড়ে।

বিকাশগত কারণসমূহ:  ভ্রণ থেকে পূর্ণবয়ষ্ক প্রাণী হয়ে ওঠার সময় কোনো জীবের বিকাশের পথ এবং প্রক্রিয়ার পরিবর্তনগুলো তাকে পূর্বের অবস্থায় ফিরে যেতে বাধা দেয়।

এছাড়াও  কোনো বৈশিষ্ট্যের ক্ষতি নতুন বৈশিষ্ট্য বা কার্যকারিতার বিকাশ ঘটাতে পারে যা পূর্ববর্তী বৈশিষ্ট্যের সাথে অসঙ্গতিপূর্ণ হয়ে ওঠে। ফলে সেই বৈশিষ্ট্য পুনরুদ্ধার করা কঠিন হয়ে যায়।

ডোলোর নিয়মের প্রয়োগ

ডোলোর নিয়ম কেবল তাত্ত্বিক বিষয় নয়। বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগ রয়েছে, যেমন:

ফাইলোজেনেটিক্স: ডোলো’র নিয়মের মাধ্যমে বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে বিবর্তনীয় সম্পর্ক তাদের হারানো ও ভাগ করা বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে অনুমান করা যায়।

প্যালিয়োন্টোলজি: এই নিয়মের সাহায্যে জীবাশ্ম রেকর্ড বিশ্লেষণ করে বিলুপ্ত প্রজাতির বিবর্তনীয় ইতিহাস বোঝা যায়।

কিছু উদাহরণের মাধ্যমে এ প্রয়োগগুলোর বিস্তারিত দেখা যাক:

১. টেট্রাপডদের ফিন (Tetrapod Limbs): টেট্রাপডদের আদি পূর্বপুরুষ মাছ ছিল যাদের ফিন বা পাখনা ছিল। মাটিতে ওঠার পর এই পাখনাগুলি ধীরে ধীরে পায়ে পরিণত হয়েছিল। একবার এই বিবর্তন হয়ে গেলে, সেই প্রাণীগুলি আর কখনোই তাদের পূর্বের পাখনা ফিরে পায়নি, বরং তাদের নতুন পায়ের গঠন সম্পূর্ণ আলাদা হয়ে যায়।

২. উড়ার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলা পাখিরা (Flightless Birds): একবার যে পাখি উড়ার ক্ষমতা হারিয়েছে, যেমন স্ট্রাউস বা পেঙ্গুইন, তাদের মধ্যে আর উড়ার ক্ষমতা ফিরে আসেনি। তাদের দেহের গঠন সেই অনুসারে পরিবর্তিত হয়েছে।

৩. ভিটামিন সি-র হারানো জিন: মানুষ সহ অন্যান্য প্রাণীর শরীরে গুলোনোল্যাকটোন অক্সিডেজ (Gulanolactone oxidase ) এনজাইমের হারিয়ে যাওয়ার কারণে আমরা এবং অন্যান্য অনেক প্রাণী ভিটামিন সি খাদ্য থেকে পেতে বাধ্য হই, কারণ আমাদের শরীর ভিটামিন সি প্রাকৃতিকভাবে তৈরি করতে পারে না।

এসবের পাশাপাশি আণবিক জীববিজ্ঞান বা মলিকুলার বায়োলজির গবেষণা থেকেও একটা উদাহরণ আলোচনা করা যাক। ২০০৯ সালে প্রোটিনের গঠনের বিবর্তন নিয়ে একটি গবেষণায় ডোলোর সূত্রের জন্য একটি নতুন প্রক্রিয়া প্রস্তাব করা হয়েছিল। একটি হরমোন রিসেপ্টর এর উপর  পরীক্ষা করা হয়েছিলো যা একটি প্রাচীন প্রোটিন থেকে বিকশিত হয়েছিল যে প্রোটিন দুটি হরমোনকে সংযুক্ত করে একটি নতুন প্রোটিনে রূপান্তরিত করতে পারতো।এই নতুন প্রোটিন শুধুমাত্র একটি হরমোনের জন্যই  নির্দিষ্ট (Specific)ছিল। এই পরিবর্তনটি দুইটি অ্যামিনো অ্যাসিড প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে ঘটে, যা দ্বিতীয় কোনো হরমোনের সাথে সংযুক্ত হওয়া প্রতিরোধ করে। 

তবে, পরে আরও কিছু পরিবর্তন ঘটে, যা নির্বাচন চাপ (selection pressure) ছাড়াই প্রোটিনের সংযুক্ত হওয়ার ক্ষমতায় প্রভাব ফেলে না। যখন গবেষকরা প্রোটিনটিকে তার প্রাচীন অবস্থায় ফেরত নিয়ে যাওয়ার চেষ্টা করেন বন্ধন অবশিষ্টাংশ (Binding residues) দুইটির মিউটেশন করে। তারা দেখতে পান অন্যান্য পরিবর্তন প্রোটিনের প্রাচীন অবস্থার স্থিতিশীলতাকে নষ্ট করেছে। 

তারা এই উপসংহারে পৌঁছেছিল যে, এই প্রোটিনটি বিপরীতমুখী বিবর্তনের মাধ্যমে আবার দুটি হরমোনের সাথে সংযুক্ত হওয়ার ক্ষমতা ফিরে পেতে পারে, শুধুমাত্র তখনই যখন একাধিক নিরপেক্ষ মিউটেশন ঘটে শুধুমাত্র সুযোগের কারণে, কোনো নির্বাচন চাপ ছাড়াই। যেহেতু এমন ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা গানিতিকভাবে প্রায় অসম্ভব, তাই এটি ব্যাখ্যা করতে পারে কেন বিবর্তন সাধারণত একদিকেই (one direction)চলে।

ডোলোর সূত্র নিয়ে বিভিন্ন সময়ে সমালোচনা করা হয়েছে।  কারণ কিছু কিছু উদাহরণ রয়েছে যেখানে হারিয়ে যাওয়া বৈশিষ্ট্য আবার ফিরে এসেছে। এ কারণে গবেষকরা ডোলোর আইনের সংশোধন বা ব্যতিক্রমের কথা বলেন।

ডোলোর সূত্রের ব্যাতিক্রম

১. অনেক গ্যাস্ট্রোপড শ্রেণির প্রাণীর খোলস ক্ষুদ্র হয়ে গেছে, এবং কিছু সম্পূর্ণভাবে তাদের খোলসের কুন্ডলীত অবস্থা হারিয়ে ফেলেছে। ডোলোর  সূত্র অনুযায়ী কয়েলিং হারিয়ে যাওয়ার পরে তা পুনরায় ফিরে আসা সম্ভব নয়। তবুও, স্লিপার স্নেল (এক ধরনের শামুক) পরিবারের (calyptraeidae) কয়েকটি গণ তাদের বিকাশের সময় পরিবর্তন  করেছে এবং একটি লিম্পেট-জাতীয় খোলস থেকে একটি কুন্ডলিত (coiled) হওয়া খোলস পুনরায় লাভ করেছে। 

২. লাঠি পোকার(stick insect )কয়েকটি বংশে ডানা হারিয়ে যায়, তবে কিছু প্রজাতিতে পরে কার্যকর ডানা পুনরায় উদ্ভূত হয়েছে। এটি ডলো’র সূত্রকে খণ্ডন করে, কারণ এতে জটিল বৈশিষ্ট্য (ডানা) হারানোর পর পুনরায় পাওয়া গেছে।

৩. অন্ধকার গুহায় বসবাসকারী মাছ প্রায়শই তাদের চোখ এবং বর্ণ হারিয়ে ফেলে। তবে, কিছু ক্ষেত্রে, যদি মাছ এমন পরিবেশে ফিরে আসে যেখানে দৃষ্টিশক্তি লাভজনক, তখন এই বৈশিষ্ট্যগুলো পুনরায় দেখা দিতে পারে। এটি দেখায় যে হারানো বৈশিষ্ট্যের পুনরায় উদ্ভব সম্ভব।

৪. কিছু ব্যাঙের প্রজাতি তাদের বিবর্তনীয় ইতিহাসে দাঁত হারিয়েছিল, কিন্তু Gastrotheca guentheri এর মতো কিছু প্রজাতিতে নিচের চোয়ালে দাঁত পুনরায় পাওয়া গেছে।

৫.তুলনামূলকভাবে ছোট বিবর্তনীয় সময়কালে ডোলোর সূত্রের ব্যতিক্রম দেখা গেছে Biston betularia নামক একধরনের মথ জাতীয় পোকায় । ১৯শতকে শিল্প বিপ্লবের সময় বায়ু দূষণের প্রতিক্রিয়ায় পোকাটির একটি গাঢ় রূপ উদ্ভূত হয় এবং তা প্রাধান্য লাভ করে, প্রায় পুরোপুরি হালকা রঙের রূপটি প্রতিস্থাপন করে। তবে ২০শ শতকের শেষের দিকে, হালকা রঙের রূপটি আবার বাড়তে থাকে, যা ইংল্যান্ডে বায়ু দূষণের হ্রাসের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল। 

ডোলোর সূত্র সম্পর্কে আধুনিক বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিভঙ্গি

বর্তমানে যে বিজ্ঞানীরা ডোলোর সূত্র বিশ্বাস করেন তারা পর্যাপ্ত পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে তাদের বিশ্বাস প্রতিষ্ঠা করেন না। বরং এই বিশ্বাসের পেছনে তারা  যুক্তি দেন যে, একটি একক বিবর্তনশীল বংশধারা একই পথে এগিয়ে গিয়ে আবার পিছিয়ে যাওয়া (এবং পুনরায় একই পথে এগিয়ে যাওয়া) গাণিতিকভাবে অত্যন্ত অসম্ভব। রিচার্ড ডকিন্স উল্লেখ করেছেন:

“ডোলোর সূত্র মূলত কেবল একটি বিবৃতি যা গাণিতিকভাবে একই বিবর্তনীয় পথে দুইবার যাওয়ার অসম্ভাব্যতা নির্দেশ করে, তা যেকোনো দিকেই হোক।”

বিজ্ঞানী স্টিফেন জে. গোল্ডও এই মতের সাথে সাথে একমত। তিনি বলেন:

“অতএব, উদাহরণস্বরূপ, ডোলোর অপ্রত্যাবর্তী সূত্র শুধুমাত্র গাণিতিক সম্ভাবনার সাধারণ নীতিগুলিকে পুনরায় উপস্থাপন করে, যেখানে এটি সময়ের সাথে হওয়া বিভিন্ন  পরিবর্তনের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য “

বিজ্ঞানীরা ডোলোর সূত্রের ব্যতিক্রমকে ব্যাখ্যা করতে কিছু গুরুত্বপূর্ণ কারণ উল্লেখ করেছেন:

১.সংরক্ষিত জেনেটিক তথ্য: অনেক ক্ষেত্রে, হারানো বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী জিনগুলো পুরোপুরি মুছে যায় না; এগুলো জেনোমে অব্যবহৃত অবস্থায় থেকে যায়। পরিবেশের পরিবর্তনে এই জিনগুলো পুনরায় সক্রিয় হতে পারে, যার ফলে হারানো বৈশিষ্ট্য ফিরে আসে।

২. পুনঃব্যবহৃত বিকাশগত পথ: অনেক জীবের বিকাশের সময় ব্যবহৃত জেনেটিক পথগুলো সংরক্ষিত থাকে। যদি পরিবেশের চাপ সেই পুরনো বৈশিষ্ট্যকে আবার প্রয়োজন করে, এই বিকাশগত পথগুলো আবার কার্যকর হতে পারে।

৩. জেনেটিক রিডান্ডেন্সি: কিছু বৈশিষ্ট্যের জন্য একাধিক জিন কাজ করে। একটি জিন বন্ধ হলেও অন্যটি কাজ করতে পারে, যা সেই বৈশিষ্ট্য ফিরে আসতে সাহায্য করে।

৪. নিয়ন্ত্রক জিনের পুনঃসক্রিয়করণ: নিয়ন্ত্রণকারী জিনগুলো (যেগুলো অন্যান্য জিনের কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে) দীর্ঘ সময় নিষ্ক্রিয় থাকলেও, পরিবেশগত চাপের কারণে পুনরায় সক্রিয় হতে পারে, ফলে পূর্ববর্তী বৈশিষ্ট্য আবার প্রকাশ পায়।

উপসংহার

ডোলোর আইন বিবর্তনের একটি গুরুত্বপূর্ণ নীতি, যা জৈবিক বৈশিষ্ট্যের অপ্রতিসরণীয়তার ধারণা দেয়। যদিও কিছু ক্ষেত্রে এর সমালোচনা করা হয়েছে এবং কিছু ব্যতিক্রম রয়েছে, এই আইনটি এখনো জৈবিক বিবর্তনের একটি প্রভাবশালী দৃষ্টিভঙ্গি হিসেবে বিবেচিত হয়। বিবর্তনের এই নিয়মটি আমাদের জীবজগতের বৈচিত্র্য এবং জেনেটিক অভিযোজনের জটিলতাকে বুঝতে সাহায্য করে।

তথ্যসূত্র:

• Dollo’s law of irreversibility – Wikipedia
• An Exception to Dollo’s Law of the Irreversibility of Evolution – Science . 1921 Jul 29;54(1387):91-2. doi: 10.1126/science.54.1387.91.
• Gould, S. J. (1970). Dollo on Dollo’s Law: Irreversibility and the Status of Evolutionary Laws. Journal of the History of Biology, 3(2), 189-212.
• Dollo, L. (1893). Les Lois de l’Evolution. Bulletin de la Société Belge de Géologie, de Paléontologie et d’Hydrologie, 7, 164-166.
• Collin, R., & Cipriani, R. (2003). Dollo’s Law and the Re-Evolution of Shell Coiling. Proceedings of the Royal Society B: Biological  Sciences, 270(1533), 2551-2555.
• Marshall, C. R., Raff, E. C., & Raff, R. A. (1994). Dollo’s Law and the Death and Resurrection of Genes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 91(25), 12283-12287.
• Dollo’s law | Evolutionary Theory, Species Extinction & Adaptation | Britannica
• Dawkins, R. 1986. The Blind Watchmaker. New York: W. W. Norton & Company, 94. Emphasis in original.
• Gould, S. J. 2002. The Structure of Evolutionary Theory. Cambridge, MA: Harvard University Press, 901-902.