विज्ञान लेखमाला : ०४ : 'फ्रेंडली नेबरहुड स्पायडरगोट'

कोळीबकरी

स्पायडरमॅन. कुठल्याही भिंतींवर कोळ्यासारखा झपाझप चढत जातो. त्याचे स्पायडर सेन्सेस वापरून खलनायक कुठे आहे हे समजून घेऊ शकतो. टारझन जसा एका झाडावरून दुसर्‍या झाडांवर पारंब्यांवर लोंबकळत वेगाने जातो, तसा स्पायडरमॅन न्यूयॉर्कच्या सिमेंट-कॉंक्रीटच्या जंगलात आपल्या हातातून तंतू बाहेर काढून त्यांना लोंबकळत कुठच्याही कारपेक्षा वेगाने जातो. दुष्ट माणसं सापडली की त्यांच्यावर शक्तीनिशी हल्ला करतो. आणि आपलं तंतूंचं जाळं विणून त्यांना त्यात बांधून टाकतो.

तो असतो लहानसा, टीनेजर मुलगा. ज्या काळात या काल्पनिक हीरोचा जन्म झाला, त्या काळात टीनेजर सुपरहीरो हे मुख्य सुपरहीरोचे साथीदार, आयत्या वेळी मदत करणारे, संकटात सापडणारे अशा दुय्यम भूमिकेत असत. स्पायडरमॅन हा पहिला कॉलेजकुमार सुपरहीरो. फक्त सोळा वर्षांचा. तारुण्याच्या उंबरठ्यावर असणारे सगळे टीनेजरी प्रश्न आणि गंड बाळगणारा. आईबाप नसलेला, घरी काकूशी भांडणारा. 'विथ ग्रेट पॉवर, कम्स ग्रेट रिस्पॉन्सिबिलिटी' (महान शक्तीबरोबरच महान जबाबदारीही येते) हे धडपडत शिकणारा. किंबहुना या त्याच्या कमतरतांमुळेच तो तरुण पिढीला प्रचंड आवडला.

पण आत्ता मी जी गोष्ट सांगणार आहे, ती साय-फाय किंवा कपोलकल्पित विज्ञानकथा नसून खरीखुरी घडलेली, विज्ञानाची कथा आहे. आणि ती स्पायडरमॅनची नसून स्पायडरगोटची - कोळीबकरीची आहे. तिचं नाव फ्रेकल्स.
फ्रेकल्स

दिसायला ती कुठच्याही गोड कोकरासारखीच आहे. आपल्या बहीण-भावंडांबरोबर इतर बकर्‍यांप्रमाणेच तीही दंगा करते. गवत खाते. बकर्‍या करतात ते सगळं करते. मात्र तिच्या दुधातून कोळ्याच्या जाळ्यासाठी वापरले जाणारे तंतू मिळतात. स्पायडरमॅनला जसे हातातून हवे तसे तंतू बाहेर काढता येतात, तसे.

हे आक्रित कसं घडलं? 'देवाची करणी आणि नारळात पाणी' असं इतर वेळी म्हणता येतं. मात्र या बाबतीत ते खरं नाही. कारण ही पूर्णपणे मानवाची करणी आहे. कोळी आणि बकरी यांचा संकर करून तयार केलेला हा प्राणी आहे. कोळी आणि बकरी यांचा संकर? भलतीसलती चित्रं डोळ्यासमोर आणण्याचा प्रयत्न करू नका. कारण नैसर्गिकरित्या हे शक्य नाही.

संकरित बियाणं तयार करण्यासाठी एकाच प्रजातीत दिसणार्‍या दोन जवळच्या जातींमधले दोन वेगवेगळे गुणधर्म एकत्र केले जातात. गव्हाच्या किंवा तांदळाच्या पिकासाठी भरपूर पीक देणार्‍या उंच जाती होत्या. पण तेवढ्या उंचीला इतक्या भरलेल्या लोंब्या पेलवत नसत. त्यामुळे अनेक वेळा त्या लोंब्या मान टाकून, सुकून जात. त्यासाठी या जातीत दिसणार्‍या भरपूर पीक देण्याच्या क्षमतेला इतर जातीतल्या बुटके आणि जाडपणाची जोड द्यायची गरज होती. मग दोन जातींचा संकर करून कुठच्या वंशजांमध्ये हे दोन्ही गुण दिसतात ते तपासायचं. त्यातले निवडक घेऊन पुन्हा संकर करायचा. असं करत करत अनेक पिढ्या, अनेक वर्षं घालवून योग्य त्या गुणधर्मांचा संगम असलेलं बियाणं हाती लागतं. पण अर्थातच हे होण्यासाठी नैसर्गिकरित्या संकर होऊ शकेल अशाच जाती निवडाव्या लागतात. गव्हाचा आणि तांदळाचा संकर करून दोन्हीचे गुणधर्म असलेलं बियाणं तयार करता येत नाही. किंवा जिराफ आणि हत्ती यांचा संकर करून लांब मान असलेला हत्ती तयार करता येत नाही. मग कोळी आणि बकरी यांचा संकर कसा केला गेला? आणि मुळात का?

कोळ्याच्या जाळ्याचे तंतू (कोळ्याचं जाळं निर्माण करणार्‍या ग्रंथी. शेकडो पटीने मोठ्या करून दाखवलेल्या आहेत.)
कोळ्याचं जाळं आपण नेहमीच बघितलेलं आहे. किंबहुना कोळिष्टकं काढून टाकणं ही आपल्याला कटकट वाटते. पण आपल्या लक्षात येत नाही की आपण जे कचर्‍यात फेकून देतो, त्यात काय काय गुण आहेत. कोळ्याच्या जाळ्याचा धागा हा त्याच जाडीच्या पोलादाच्या धाग्यापेक्षा अधिक मजबूत, पाचपट अधिक हलका असतो. इतकंच नाही, तर त्यात तन्यता म्हणजे ताणलं जाण्याचा गुणधर्मही असतो. मानवनिर्मित कुठच्याही धाग्यात एकाच वेळी शक्ती आणि तन्यता यांची सांगड घालता येत नाही. एक वाढवायचं झालं तर दुसरं कमी करावं लागतं. सध्या मानवजात बनवत असलेला सर्वात शक्तिमान तंतू म्हणजे केव्हलार - बुलेटप्रूफ जाकिटं बनवण्यासाठी तो वापरला जातो. पण तो अत्यंत महाग असतो. उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेतून कोळ्याच्या धाग्यासाठी तयार होणारं प्रथिन हे कमीत कमी वजनात जास्तीत जास्त शक्तिवान जाळं तयार होण्यासाठी सुधारत सुधारत जात कोट्यवधी वर्षांनी या पातळीला पोहोचलेलं आहे. मग तेच का वापरू नये? पण दुर्दैवाने कोळी अत्यंत कमी प्रमाणात धागे तयार करतात. सर्वसामान्य वापराच्या एखाद्या कपड्यासाठी जितका धागा लागेल, तितका बनवण्यासाठी लाखो कोळी लागतात. म्हणून ही क्षमता एखाद्या मोठ्या प्राण्यात निर्माण करायला हवी, हे उघड आहे. पण पुन्हा तोच प्रश्न - कोळ्याची ही क्षमता दुसर्‍या प्राण्यात कशी न्यायची?

त्याचं उत्तर आहे जेनेटिक इंजीनियरिंग किंवा जनुकीय अभियांत्रिकीमध्ये. आणि ही अभियांत्रिकी शक्य आहे, कारण जनुकीय पातळीवर सर्व प्राणिमात्र एकच भाषा बोलतात - डीएनएची भाषा.

डीएनए हा A (अॅडेनाइन), T (थायमिन), G (ग्वानाइन), C (सायटोसाइन) या चार रासायनिक अक्षरांनी बनलेला दुहेरी गोफ - एखाद्या पिळलेल्या शिडीसारखा - असतो. प्रत्येक पेशीच्या केंद्रात तो असतो, आणि पेशीमध्ये कुठची प्रथिनं तयार होतात हे त्या अक्षरांत लिहिलेल्या पाककृतीनुसार ठरतं. आपल्या शरीरात जे जे म्हणून सापडतं, ती सगळी प्रथिनं तरी असतात किंवा प्रथिनांनी बनवलेले पदार्थ तरी असतात. त्यामुळे कुठली प्रथिनं बनतात यावरून शरीराचे गुणधर्म काय असतात हे ठरतं. ही प्रथिनं बनवण्याची भाषा आणि यंत्रणा सर्व सजीवसृष्टीत एकच आहे. ती भाषा तीन तीन अक्षरांच्या 'शब्दां'नी बनलेली आहे. त्यातले काही शब्द हे 'इथे वाक्य सुरू' आणि 'इथे वाक्य संपलं' या अर्थाचेही असतात. त्या दोनमध्ये जे 'वाक्य' असतं, ते म्हणजे एक विशिष्ट प्रथिन बनवण्याची कृती. प्रत्येक शब्दासाठी एकेक ठरलेलं अमिनो अॅसिड असतं. म्हणजे CCC हा शब्द पहिला दिसला की त्याचा अर्थ 'आसपास फिरत असलेल्या अमिनो अॅसिड्सपैकी प्रोलाइन उचला' त्यानंतर जर GCA ही अक्षरं आली तर त्याचा अर्थ 'आता अॅनलाइन हे अमिनो अॅसिड घ्या, आणि आत्तापर्यंत तयार झालेल्या अमिनो अॅसिडच्या मालिकेला जोडा'. असं करत करत वेगवेगळ्या अमिनो अॅसिड्सची साखळी बनते. या अमिनो अॅसिड्सच्या एकमेकांत असलेल्या आकर्षण-प्रतिकर्षणामुळे तयार होणारं प्रथिन हे सरळ रेषेत न बनता एखाद्या झुडपासारखं वेड्यावाकड्या पण निश्चित आकाराचं बनतं. या आकारामुळेच त्या प्रथिनाचे गुणधर्म ठरतात. उदाहरणार्थ, आपल्या रक्तात असलेल्या हिमोग्लोबिनच्या वैशिष्ट्यपूर्ण आकारापोटीच त्यात ऑक्सिजनचे रेणू वाहून नेण्याची आणि योग्य ठिकाणी ते देण्याची क्षमता येते.

कोळ्यांना जाळं तयार करण्यासाठी जे प्रथिन लागतं, ते अशाच भाषेत डीएनएवर लिहिलेलं असतं. ही भाषा सर्व प्राण्यांत सारखी असल्यामुळे तो डीएनएचा तुकडा कोळ्याच्या पेशींमध्ये असला काय किंवा बकरीच्या पेशीत असला काय, काहीच फरक पडत नाही. इतकी वर्षं हे जनुकीय ज्ञान असलं, तरी आत्ता आत्ता कुठे आपल्याला डीएनएचा विशिष्ट तुकडा कापून काढून तो नवीन जिवाच्या मूळ पेशीत बसवण्याचं तंत्रज्ञान हाती गवसलं आहे. त्यामुळे फ्रेकल्स नावाच्या बकरीच्या दुधातून या प्रथिनाचे धागे बाहेर येऊ शकतात, आणि येतात. हे संशोधन करणार्‍या शास्त्रज्ञांनी असे धागे मोठ्या प्रमाणावर तयार करण्यासाठी एक कंपनी काढली. दुर्दैवाने सुरुवातीच्या अपेक्षांइतकं उत्पादन होऊ शकलं नाही. पण म्हणून ही कल्पना बाद ठरत नाही.

एकेकाळी जे केवळ साय-फाय विज्ञानकथांमध्ये पाहिलं होतं, ते तंत्रज्ञान आता आपण वापरतो आहोत. लहानपणी स्टार ट्रेक बघताना कम्युनिकेटर वापरून लांब कोणाशीतरी संवाद साधणं हे आश्चर्यकारक वाटत असे. आता सेलफोन, स्मार्टफोन आपल्या हातात इतके रुळले आहेत की इतकी वर्षं आपण त्यांशिवाय कसे जगलो असाच प्रश्न पडतो. जनुकीय तंत्रज्ञानाने काय साध्य करता येईल याची आपल्याला आज कल्पनाही करता येत नाही, इतक्या शक्यता उपलब्ध आहेत. पोलादापेक्षा कितीतरी पट शक्तिवान आणि रबरासारखे ताणले जाणारे अत्यंत हलके धागे बकरीच्या दुधातून मिळू शकतील, ही कल्पना विज्ञानकथांमध्येही सापडणं कठीण आहे, पण ती प्रत्यक्षात आलेली आहे. आणखी काय करता येईल याच्या मर्यादाही शोधणं शक्य नाही, इतकं मोठं क्षितिज खुलं झालेलं आहे.

स्पायडरगोटकडून पुन्हा स्पायडरमॅनकडे वळू. त्याला ही शक्ती प्राप्त झाली ती 'रेडिओअॅक्टिव्ह कोळी चावल्यामुळे'. त्या काळात म्हणजे १९६०च्या आसपास रेडिओअॅक्टिव्ह म्हणजे काहीतरी गौडबंगाल, धोकादायक शक्ती असलेलं होतं. अलीकडच्या काळात जे स्पायडरमॅनचे सिनेमे आले, त्यात 'जेनेटिकली म्यूटंट' कोळी चावल्यामुळे त्याची जनुकंच बदललेली दाखवली आहेत. आजच्या जनुकीय तंत्रज्ञानाच्या पार्श्वभूमीवर हेच जास्त योग्य वाटतं. मात्र 'विथ ग्रेट पॉवर, कम्स ग्रेट रिस्पॉन्सिबिलिटी' (महान शक्तीबरोबरच महान जबाबदारीही येते) हे स्पायडरमॅनसाठी जसं लागू होतं, तसंच जनुकीय अभियांत्रिकीलाही लागू आहे. अमर्याद क्षितिजाकडे जाताना योग्य मार्ग स्वीकारणं, वाटेतले नैतिक खड्डे टाळणं महत्त्वाचं आहे. तंत्रज्ञानाचा वापर 'फ्रेंडली नेबरहुड' तयार करण्यासाठीच व्हावा.