પુનર્જનન (Regeneration)

ગુમાવાયેલા કે ખૂબ ઈજા પામેલા શરીરના ભાગોનું સજીવ દ્વારા પ્રતિસ્થાપન. આ પારિભાષિક શબ્દ વ્યાપક છે અને વિવિધ સજીવોમાં પુન:સ્થાપિત (restorative) થતી પ્રક્રિયાઓના વિશાળ ક્ષેત્રને આવરી લે છે. કેટલાક વિજ્ઞાનીઓ ‘પુનર્જનન’ને બદલે ‘પુનર્રચન’ (reconstituion) શબ્દ પ્રયોજવાનું પસંદ કરે છે.

પુનર્જનન વિશે થયેલાં અવલોકનો અને સંશોધનોની એક લાંબી નોંધ છે. આ પરિઘટનાના સંદર્ભો ઍરિસ્ટોટલ અને પ્લીનીના સમયથી મળી આવે છે. એ. ટ્રૅમ્બલી(1770)એ મીઠા પાણીના જળવ્યાળ (Hydra) પર સૌપ્રથમ વિસ્તૃત સંશોધનો કર્યાં હતાં અને તેનાં પ્રોત્સાહક પરિણામોએ અન્ય પ્રકૃતિ-વિજ્ઞાનીઓને ઘણા સજીવોની પુનર્જનનક્ષમતા (regenerative capacity)ની કસોટી કરવા પ્રેર્યા હતા. સી. બૉનેટે (1745) કૃમિઓ પર અને એલ. સ્પૅલાન્ઝની(1768)એ  ઉભયજીવીઓનાં ઉપાંગો અને પૂંછડી પર પુનર્જનનના સૌપ્રથમ વાર પ્રયોગો કર્યા હતા.

પુનર્જનનક્ષમતા : સજીવોનાં વિવિધ જૂથોમાં પુનર્જનનક્ષમતા જુદી જુદી હોય છે. અપૃષ્ઠવંશીઓ(Invertebrates)માં જલજીવકો (hydroids), પૃથુકૃમિઓ (platyhelminthes), નૂપુરકો (annelids), સંધિપાદ (arthropods) અને શૂળચર્મીઓ (echinoderms) શરીરના મુખ્ય ભાગોનું પ્રતિસ્થાપન કરી શકે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં – ખાસ કરીને વાદળીમાં મૂળ પ્રાણીના થોડાક જ કોષો કે તેનો નાનકડો ખંડ સંપૂર્ણ નવા પ્રાણીનું પુનર્જનન કરવા માટેની ક્ષમતા ધરાવે છે. પૃષ્ઠવંશીઓમાં પુનર્જનનની સૌથી વધારે ક્ષમતા ઉભયજીવી (amphibia) વર્ગમાં જોવા મળે છે. તેની ઘણી જાતિઓ સંપૂર્ણ ઉપાંગ, પૂંછડી, આંખના ભાગો, નીચલું જડબું અને અન્ય ઉચ્ચ આયોજિત રચનાઓનું પુનર્જનન કરી શકે છે.

પુનર્જનનને પરિણામે ઉદભવતી રચના મૂળ રચનાની પ્રતિકૃતિ હોય છે અને તેનાં બધાં જ કાર્યાત્મક લક્ષણો ધરાવે છે. જોકે, કેટલાક સંજોગોમાં પુનર્જનિત (regenerated) રચના મૂળ રચના કરતાં જુદા પ્રકારની હોય છે. સ્તરકવચી (crustacean) પ્રાણીની આંખ કાઢી નાખતાં સ્પર્શક દ્વારા તેનું પ્રતિસ્થાપન થાય છે. પૃથુકૃમિના પાછળના છેડે પૂંછડીને બદલે શીર્ષ બને છે. પુનર્જનનની ક્રિયા દ્વારા પહેલાં અસ્તિત્વમાં ન હોય તેવાં વધારાનાં ઉપાંગોનું પ્રસ્થાપન થાય છે.

અપૃષ્ઠવંશી અને પૃષ્ઠવંશી બંને પ્રકારનાં પ્રાણીઓ શરીરનાં જટિલ અંગો કે મુખ્ય  ભાગોનું પુનર્જનન કરવા માટેની ક્ષમતા ધરાવતાં ન હોય તોપણ વિવિધ પ્રકારની પેશીઓની પુનર્રચના-ક્ષમતા ધરાવે છે. વિવિધ પ્રાણીઓ દ્વારા ત્વચા, ભીંગડાં, પીંછાં, દાંત, સાબરશિંગ (antlers), પાચનમાર્ગની અંદરનું અસ્તર અને પ્રજનનમાર્ગના કેટલાક ઘટકોનું થતું સતત કે સામયિક પ્રતિસ્થાપન તેનાં ઉદાહરણો છે. આવી પ્રક્રિયાઓ પ્રાણીના સામાન્ય જીવનચક્રની એક અવસ્થાનો નિર્દેશ કરે છે અને તેમને પુનરાવર્તિત (repetitive) કે દેહધાર્મિક (physiological) પુનર્જનન કહે છે. ઘા રુઝાવાની અને અસ્થિભંગના સમારકામની ક્રિયાઓને પણ પુનર્જનનના પ્રકારો ગણવામાં આવે છે.

પુનર્જનનની ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવાની વિધિ અને તે પ્રક્રિયામાં કોષોના પ્રવેશની ક્રિયા પુનર્જનનની મુખ્ય સમસ્યાઓ છે. વૃદ્ધિની ભાત-(patterns)ના પ્રસ્થાપનમાં ધ્રુવત્વ(polarity)ની સમસ્યા અને સ્થાનિક તેમજ જૈવિક પરિબળોના સંબંધોની સમસ્યા પણ પ્રાથમિક મહત્ત્વ ધરાવે છે.

અપૃષ્ઠવંશીઓમાં પુનર્જનન : અપૃષ્ઠવંશીઓમાં થતા પુનર્જનનનાં ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે :

પ્રજીવ : મુક્તજીવી પ્રજીવસમુદાયના બધા મુખ્ય વર્ગો પુનર્જનન માટેની શક્તિ ધરાવે છે. તેમાં તેના દેહના મોટા ભાગનો અને અંગિકાઓનો સમાવેશ થાય છે. બહુકોષી પ્રાણીમાં થતી પુનર્જનનની ક્રિયા અને એકકોષી પ્રાણીના ભાગોના પુનર્રચનની ક્રિયા ખૂબ જુદી હોય છે અને તેની તુલના કરવી મુશ્કેલ છે. પૅરામિસિયમ અને તે સંબંધિત પક્ષ્મધારીઓ પર સૌથી વિસ્તૃત સંશોધનો થયાં છે. તે મુજબ પુનર્જનનની ક્રિયામાં બૃહત્કોષકેન્દ્ર (macronucleus) ખૂબ મહત્ત્વ ધરાવે છે. પ્રજીવમાં પુનર્જનનક્ષમતા માટે તેના નાનકડા ખંડની હાજરી અનિવાર્ય હોય છે.

છિદ્રકાય : જે અર્થમાં પુનર્જનનની પ્રક્રિયા માનવામાં આવે છે, તે વાદળીમાં વધારે પ્રમાણમાં થતી નથી; છતાં તેમના ઘટક કોષોને છૂટા પાડી દીધા પછી તે પુનર્રચનની અસાધારણ ક્ષમતા ધરાવે છે. જો વાદળીને પાતળા ગાળણવસ્ત્ર(bloting cloth)માંથી પસાર કરવામાં આવે તો છૂટા પડેલા કોષો પુન: એકત્રિત થઈ નાના કોષસમૂહો બનાવે છે. આ પ્રત્યેક સમૂહ નવી વાદળીમાં વિકાસ પામવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. (આકૃતિ 1). છૂટા પડેલા વ્યક્તિગત કોષોની અમીબીય ગતિ, તેમનું અલગીકરણ અને કોષીય સંબંધોને આધારે પુનર્યોગ(reunion)ની ક્રિયા પુન: સમુચ્ચયન (reaggregation) અને પુનર્રચનની પ્રક્રિયામાં મુખ્ય ભાગ ભજવે છે; જેથી નવી વાદળી ઉત્પન્ન થાય છે.

કોષ્ઠાંત્રિ : અપૃષ્ઠવંશીઓમાં વાદળીથી ઉપરના કોષ્ઠાંત્રિ, પૃથુકૃમિ, સંધિપાદ અને શૂળચર્મીઓના સમુદાયોમાં પુનર્જનનક્ષમતા મહત્તમ હોય છે. કોષ્ઠાંત્રિ સમુદાયમાં જલજીવકોનો સૌથી વિશેષ અભ્યાસ થયો છે. મીઠા પાણીમાં થતું જળવ્યાળ નીચેના ભાગે સ્થાપિત થવા માટેનું આધારબિંબ (basal disc), લાંબું નળાકાર શરીર અને ઉપરના ભાગે સૂત્રાંગોનો સમૂહ ધરાવે છે. જ્યારે તેને બે ભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે ત્યારે નીચેનો અર્ધો ભાગ સામાન્ય રીતે શરીરના ઉપરના ભાગનું સૂત્રાંગો સહિત પુનર્જનન કરે છે અને શરીરનો ઉપરનો અલગ કરેલો અર્ધો ભાગ આધારબિંબસહિત નીચેના ભાગનું નિર્માણ કરે છે. સૂત્રાંગરહિત કે આધારબિંબ વિનાનો શરીરનો મધ્ય ભાગ અલગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેના એક છેડે આધારબિંબ અને બીજે છેડે સૂત્રાંગો સહિત નવા પ્રાણીનું સર્જન થાય છે. મૂળ પ્રાણીનો  મા ભાગ જેવડો નાનો ખંડ સંપૂર્ણ નવા પ્રાણીનું પુનર્નિર્માણ કરી શકે છે. દરિયાઈ અને વધારે જટિલ જલજીવકોનાં પરિણામો તુલના કરી શકાય તેવાં પ્રાપ્ત થયાં છે.

જલજીવકો પર થયેલાં સંશોધનો ધ્રુવત્વની સમસ્યાઓ પર કેન્દ્રિત થયેલાં છે. નિશ્ચિત પ્રાયોગિક સ્થિતિઓ જેવી કે પ્રાણીના એક છેડે ઑક્સિજનની સાંદ્રતામાં ફેરફાર કરવાથી પુનર્જનનના પ્રકારમાં ફેરફાર થાય છે. શરીરનો કાપેલો છેડો કે જે સામાન્ય રીતે સૂત્રાંગોનું પુનર્જનન કરે છે તેને ઑક્સિજનની નીચી સાંદ્રતા આપતાં તે આધારબિંબનું સર્જન કરે છે; જ્યારે તલસ્થ છેડો ઑક્સિજનની ઊંચી સાંદ્રતાએ સૂત્રાંગોનું નિર્માણ કરે છે. અન્ય પ્રાયોગિક પદ્ધતિઓ દ્વારા પણ આ પ્રકારનાં પરિણામો પ્રાપ્ત થયાં છે.

કોષ્ઠાંત્રિ સમુદાયના સમુદ્રફૂલ(sea anemone)માં પણ પુષ્કળ પુનર્જનનક્ષમતા હોય છે; પરંતુ જલજીવકો કરતાં તેનો અભ્યાસ ઓછો થયો છે. જૅલીફિશમાં પુનર્જનનક્ષમતા સૌથી ઓછી હોય છે.

પૃથુકૃમિ : પુનર્જનનના સંશોધનાત્મક અભ્યાસ માટે આ સમુદાયમાં પ્લૅનેરિયાની વિવિધ જાતિઓની ઘણા સમયથી પસંદગી કરવામાં આવે છે. પરિપક્વ પ્લૅનેરિયાનું દૈહિક આયોજન પ્રમાણમાં ઉચ્ચ કક્ષાનું હોય છે. તેનું શીર્ષ આંખો અને સાદું મગજ ધરાવતું હોય છે. તેનું ચપટું શરીર બહિ:સારી (protrusible) કંઠનળી, પાચનતંત્ર, જટિલ ઉત્સર્જન અને પ્રજનનતંત્ર તેમજ પૂંછડી જેવો છેડો ધરાવે છે. જો આ કૃમિના ઘણા ટુકડા કરવામાં આવે તો પ્રત્યેક ટુકડો સામાન્યત: તેનું મૂળ ધ્રુવત્વ જાળવી રાખે છે અને તે ખંડમાં શરીરના ખૂટતા જટિલ ઘટકોનું પુનર્જનન થાય છે. (આકૃતિ 4). શીર્ષ કાઢી લઈ તેના શરીરના બાકીના અગ્ર ભાગે ઊભો કાપ મૂકવામાં આવે તો એક જ શરીર પર સામાન્ય આંખો અને મગજ ધરાવતાં બે સંપૂર્ણ શીર્ષ ઉત્પન્ન થાય છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા એક શરીર પર બે પૂંછડીનું સર્જન થઈ શકે છે. મૂળ શરીર પર મૂકવામાં આવતા કાપની સંખ્યાને અનુલક્ષીને તેથી પણ વધારે વિચિત્ર આકારો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. વિવિધ રાસાયણિક પ્રક્રિયકોનો ઉપયોગ કરી શરીરના મધ્ય ભાગના અલગ કરેલા ખંડનું ધ્રુવત્વ બદલી પૂંછડીની જગાએ શીર્ષ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

પ્લૅનેરિયાના શરીરમાં રહેલા નિર્માણકોષો (formative cells) નામના વિશિષ્ટ આરક્ષિત કોષો પર ખૂબ ધ્યાન કેન્દ્રિત થયું છે. (આકૃતિ 5 અને 6). તે પુનર્જનનક્ષમતા સાથે સીધેસીધા સંકળાયેલા હોવાથી તેમને કેટલીક વાર ‘પુનર્જનન કોષો’ પણ કહે છે.

આ કોષોના ઉદભવ અને તેમનાં કોષવિદ્યાકીય લક્ષણો બાબતે ખૂબ અસંમતિ હોવા છતાં તેને પુનર્જનન દરમિયાન ઉદભવતી નવી પેશીઓ અને અંગોનો પ્રાથમિક સ્રોત ગણવામાં આવે છે. પ્લૅનેરિયાની જુદી જુદી જાતિઓમાં શરીરના એકમ કદમાં નિર્માણકોષોની સંખ્યા જુદી જુદી હોય છે. તે ‘ક્ષ’ કિરણો માટેની ઊંચી સંવેદનશીલતા દર્શાવે છે. પ્લૅનેરિયાને વિકિરણની યોગ્ય માત્રા આપતાં નિર્માણકોષો નાશ પામે છે; જેથી તે પુનર્જનનશક્તિ સંપૂર્ણપણે ગુમાવે છે.

નૂપુરક : અળસિયું પુષ્કળ પ્રમાણમાં પુનર્જનનશક્તિ ધરાવે છે. આ ક્રિયા અન્ય ઘણા ખંડવાન નૂપુરકોમાં પણ જોવા મળે છે (આકૃતિ 7). જ્યારે કૃમિને બે ભાગમાં કાપવામાં આવે ત્યારે અગ્ર અર્ધભાગ દ્વારા પાછળના અનેક ખંડોનું પુનર્રચન થાય છે. તે જ પ્રમાણે, પશ્ચ અર્ધ, ભાગ મર્યાદિત પ્રમાણમાં પણ અગ્ર (અથવા તુંડ) ખંડો ઉત્પન્ન કરે છે. આ પુનર્રચિત ખંડોની સંખ્યા જાતિ પર આધાર રાખે છે. કેટલીક જાતિઓમાં અલગ કરેલા ખંડના અગ્ર અને પશ્ચ છેડે અનુક્રમે અગ્ર અને પશ્ચ ખંડોનું એકસાથે પુનર્જનન થાય છે.

અળસિયામાંના વિશિષ્ટ આરક્ષિત કોષો ઓળખી શકાયા છે. તેમને નવકોરકો (neoblasts) કહે છે. પ્લૅનેરિયાના નિર્માણકોષોની જેમ તેમના ઉદભવ અને પુનર્જનનમાંના ચોક્કસ મહત્ત્વ વિશે અનેક સંશયો પ્રવર્તે છે. શરીરના એક ભાગને કાઢી લીધા પછી નવકોરકો ઈજાગ્રસ્ત ક્ષેત્રમાં સ્થાનાંતર પામે છે અને તે સ્થાને કોષોનું સમુચ્ચયન (aggregation) થાય છે. કેટલાક સંશોધકોના મંતવ્ય પ્રમાણે અહીં તેમનું ક્રમપ્રસરણ (proliferation) થાય છે અને પુનર્રચિત ખંડોના મોટા ભાગના ઘટકો વિભેદન પામે છે. તે બધી જ નવી રચનાઓનું નિર્માણ કરતા નથી; અધિચર્મના ક્રમપ્રસરણથી નવી ચેતાપેશીનો અને જૂના આંતરડાના કાપેલા છેડેથી નવા આંતરડાનો વિકાસ થાય છે. રેડિયમનાં કે ‘ક્ષ’ કિરણોની યોગ્ય માત્રા આપતાં નવકોરકો નાશ પામે છે. તેથી કૃમિ પુનર્જનનક્ષમતા ગુમાવે છે.

અળસિયાના શરીરની ખંડવાન પ્રકૃતિ અને તેની ઉચ્ચ પુનર્જનનક્ષમતા વૃદ્ધિસીમા(growth limitation)ના માત્રાત્મક અભ્યાસ માટેનું અનુકૂળ ક્ષેત્ર પૂરું પાડે છે. અળસિયામાં પુનર્રચિત થતા ખંડોની સંખ્યા પ્રાણીના કાપના સમતલ અને અગ્ર છેડા વચ્ચે રહેલા અંતર પર આધાર રાખે છે. કોઈ પણ જાતિમાં ખંડોની સંખ્યાનું પુન: સ્થાપન (restoration) થયા પછી પુનર્જનનની ક્રિયા અટકી જાય છે.

શૂળચર્મી : શૂળચર્મીઓમાં તારામત્સ્ય (star fish) અને બરડતારા-(brittle stars)ની વિવિધ જાતિઓમાં પુનર્જનનની ક્રિયા જોવા મળે છે. આ બધી જાતિઓ નવા હસ્ત(arm)નું પુનર્જનન કરી શકે છે. જો પ્રાણીના અનેક ટુકડા કરવામાં આવે અને પ્રત્યેક ટુકડામાં કેન્દ્રીય-બિંબ-(central disk)નો ભાગ હાજર હોય તો તે નવા પ્રાણીનો વિકાસ કરે છે. કેટલીક વાર તેના હસ્તનો ઘણોખરો ભાગ આકસ્મિક રીતે તૂટી જતાં બાકી રહી ગયેલા ખૂબ ટૂંકા ઠૂંઠા(stump)માંથી નવો હસ્ત ઉત્પન્ન થાય છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં એક ઠૂંઠા(stump)માંથી ઘણા હસ્ત ઉત્પન્ન થતાં અત્યંત વિચિત્ર પ્રાણી ઉદભવે છે. સાગરગોટામાં તારામત્સ્ય કરતાં ઘણી ઓછી પુનર્જનનક્ષમતા હોય છે, પરંતુ તે કંકાલના વિવિધ ભાગો અને નાલ-પગો(tube feet)ની પુનર્રચના કરી શકે છે. સમુદ્રકાકડી(sea cucumber)માં પણ પુનર્જનન માટેની પુષ્કળ ક્ષમતા હોય છે. કેટલીક જાતિઓમાં પ્રાણીના બે કે ત્રણ ટુકડા કરતાં પ્રત્યેક ટુકડો નવા શરીરની પુનર્રચના કરે છે. સમુદ્રકાકડી સાથે અસાધારણ રીતે વર્તતાં તે અંતરંગક્ષેપણ(evisceration)ની અસામાન્ય પરિઘટના દર્શાવે છે. આવી પરિસ્થિતિમાં તે નવાં અંતરંગ અંગોનું પૂર્ણપણે નિર્માણ કરવાની શક્તિ ધરાવે છે.

સંધિપાદ : આ સમુદાયમાં સ્તરકવચી (crustacean), શતપાદ (centipede), સહસ્રપાદ (millipede), કીટકો, વીંછી અને કરોળિયા જેવાં ઘણાં વિભિન્ન સ્વરૂપોનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો છે. સાંઢ (lobster), કરચલો અને ક્રેફિશ જેવાં સ્તરકવચી પ્રાણીઓનો પુનર્જનનક્ષમતાના સંદર્ભમાં વિસ્તૃત અભ્યાસ થયો છે. તે સ્પર્શની સંવેદના ગ્રહણ કરવા માટે સ્પર્શકો (antennae); ખોરાક ગ્રહણ કરવા અને રક્ષણ માટે મુખાંગો; અને પ્રચલન માટે ચલનપગો નામનાં સાંધામય ઉપાંગો ધરાવે છે. ઉપરાંત, તેને હલનચલન કરી શકતાં દંડ પર સ્થાપિત થયેલી સંયુક્ત આંખ હોય છે. આ બધી રચનાઓ પુનર્જનનક્ષમતા ધરાવે છે. કેટલીક વાર સાંઢના ચલનપગને બે મોટા અસમાન નહોર જોવા મળે છે. આ કિસ્સામાં નાના પુનર્જનિત નહોરનું મૂળ નહોરને સ્થાને પ્રતિસ્થાપન થયેલું હોય છે.

સ્તરકવચીઓમાં અસામાન્ય પુનર્જનન પર વિશેષ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે; જેમ કે, આંખ કાઢી લીધા પછી તેની જગાએ સ્પર્શકનો વિકાસ થાય છે. આંખના દંડનો કાપ કરતી વખતે તેની સાથે સંબંધિત દૃષ્ટિચેતાકંદને ખલેલ પહોંચાડવામાં ન આવે તો નવી આંખ અને દંડની રચના ઉત્પન્ન થાય છે. કાપ સમયે જો દૃષ્ટિચેતાકંદને કાઢી લેવામાં આવે અથવા તેને વધુ પડતી ઈજા પહોંચે તો આંખને બદલે સ્પર્શકનું નિર્માણ થાય છે. મુખાંગોને સ્થાને ચલનપત્ર અથવા ઉરસીય (thoracic) ચલનપગને સ્થાને ઉદરીય (abdominal) ચલનપગની પુનર્રચના અસામાન્ય પુનર્જનનનાં ઉદાહરણો છે.

સ્તરકવચીઓની તુલનામાં સંધિપાદ સમુદાયનાં અન્ય સ્વરૂપોનો અભ્યાસ ઓછો થયો છે. કેટલાંક શતપાદ, સહસ્રપાદ અને કરોળિયા ચલનપગનું પુનર્જનન કરી શકે છે. પુખ્ત કીટકોમાં પુનર્જનનક્ષમતા ઓછી હોય છે; પરંતુ તેમની ઇયળ કે કોષિત અવસ્થામાં કેટલીક જાતિઓ ચલનપગોનું પુન:સ્થાપન કરી શકે છે.

પૃષ્ઠવંશીઓમાં પુનર્જનન : આ વિભાગમાં ઉભયજીવીઓ સૌથી વધારે પુનર્જનનક્ષમતા ધરાવે છે. તેમની વિવિધ જાતિઓ ઉપાંગો; નેત્રમણિ, કનીનિકા (iris) અને નેત્રપટલ જેવા આંખના ભાગો; પૂંછડી, નીચલું જડબું અને અન્ય ભાગોની પુનર્રચના કરે છે. માછલીની કેટલીક જાતિઓ મીનપક્ષ (fin), ઝાલરોના કેટલાક ભાગો, પિચ્છિકાઓ (barbules) અને ભીંગડાંનું પુનર્નિર્માણ કરે છે. સરીસૃપોમાં ગરોળીની કેટલીક જાતિઓ પૂંછડીનું પુનર્જનન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. પૂંછડી નિતંબમેખલા પછી આવેલી બે કશેરૂકાઓ વચ્ચે વિશિષ્ટ ‘વિચ્છેદબિંદુ’ (breaking point) ધરાવે છે, જ્યાંથી તે તૂટે છે. પૂંછડી પકડવામાં આવતાં તે સ્થાને વિચ્છેદ થાય છે અને નવી પૂંછડી ઉત્પન્ન થાય છે. ગરોળીની પુનર્રચિત પૂંછડી મૂળ પૂંછડીની પ્રતિકૃતિ હોતી નથી. તેની કરોડરજ્જુ અપૂર્ણ હોય છે અને કશેરૂકાઓ તેમજ તેની સાથે સંકળાયેલા સ્નાયુઓ ખંડવિહીન હોય છે. પક્ષીઓ અને સસ્તનોમાં પુનર્જનનની ક્રિયાઓ મોટેભાગે પુનરાવર્તિત કે દેહધાર્મિક પુનર્જનન પૂરતું મર્યાદિત હોય છે.

ઉભયજીવીઓમાં ઉપાંગનું પુનર્જનન : ચિરપુચ્છા(urodele)નાં ઉપાંગોના પુનર્જનનનું નિયમન કરતાં પરિબળો વિશે વિસ્તૃત સંશોધન થયાં છે. સરટ(salamander)ના ઉપાંગને કાપતાં કાપની નજીકના અધિચર્મીય કોષોનું સ્થાનાંતર થાય છે અને તેની આસપાસ ઝડપથી આવરણ રચાય છે. થોડાક જ દિવસમાં ઉપાંગની ટોચ પર અધિચર્મની નીચે કોષોનું સમુચ્ચયન થાય છે અને પુનર્જનન પ્રમુકુલ-(regeneration blastema)નું નિર્માણ થાય છે. આ પ્રમુકુલના કોષોમાંથી પુનર્જનિત તમામ નવી રચનાઓ (તેને આવરતા અધિચર્મ સિવાયની) ઉત્પન્ન થાય છે. ઉપાંગની કપાયેલી મૂળ ચેતાના છેડેથી નવી ચેતાનું સર્જન થાય છે. પુનર્જનન માટે પ્રમુકુલનું પ્રસ્થાપન અત્યંત અનિવાર્ય ગણાય છે. તેના નિર્માણમાં અપૃષ્ઠવંશીઓની જેમ વિશિષ્ટ આરક્ષિત કોષો સંકળાયેલા હોતા નથી. વિચ્છેદિત સપાટીએ પેશીઓ (સંયોજક પેશી, કંકાલ અને સ્નાયુપેશી)માં થતાં અંત:સ્થ રચનાકીય પરિવર્તનોની જટિલ શ્રેણીને પરિણામે પ્રમુકુલ ઉદભવે છે. કાપને કારણે આ પેશીઓને થતી ઈજા પ્રમુકુલના પ્રસ્થાપન માટેનું પ્રાથમિક પ્રેરક કારણ ગણાય છે.

પ્રમુકુલ : નવું પ્રસ્થાપિત પ્રમુકુલ (પ્રકલિકા-Bulbil) વિભેદનરહિત કોષોનું સમુચ્ચયન હોય છે. તેનું નવા ઉપાંગમાં થતું રૂપાંતર ગર્ભમાં વિકાસ પામતા ઉપાંગના સામાન્ય વિકાસ સાથે ઘણી બાબતોમાં સામ્ય ધરાવે છે. (આકૃતિ 8). તેના ઘટકકોષોનું ક્રમપ્રસરણ થતાં પ્રમુકુલ કદમાં વધે છે અને ગોળ કે શંકુ આકારમાંથી હલેસા-આકારની રચનામાં પરિણમે છે. તેની વૃદ્ધિ દરમિયાન કોષોનું નવાં કંકાલ, સ્નાયુ અને સંયોજક પેશીઓમાં વિભેદન થાય છે અને મૂળભૂત રચનાની ભાત મુજબ તેમની ગોઠવણી થાય છે.

કિરણન(irradiation)ના અભ્યાસ દ્વારા માલૂમ પડ્યું છે કે પ્રમુકુલ બનાવતા કોષો ઉદભવની દૃષ્ટિએ સ્થાનિક હોય છે અને લાંબા અંતરેથી પુનર્જનન-વિસ્તારમાં સ્થાનાંતર પામતા નથી. ઉપાંગના કોઈ એક ભાગને નિશ્ચિત માત્રામાં ‘ક્ષ’ કિરણો આપતાં તે ભાગ પુનર્જનનક્ષમતા ગુમાવે છે; જો ઉપાંગને કિરણિત (irradiated) વિસ્તારમાં કાપવામાં આવે તો પ્રમુકુલનું પ્રસ્થાપન થતું નથી. આ વિસ્તારની ઉપર કે નીચે કાપ મૂકવામાં આવે તો નવા ઉપાંગનું પુનર્જનન થાય છે.

સ્થાનિક પરિબળો : પ્રમુકુલનું પ્રસ્થાપન, વિભેદન અને સંરચનાવિકાસ(morphogenesis)નું નિયમન સ્થાનિક અને જૈવિક પરિબળો દ્વારા થાય છે. સ્થાનિક પરિબળોમાં ખાસ કરીને કાપનું સમતલ પુનર્જનિતનાં પ્રાથમિક લક્ષણો નક્કી કરે છે. જો ઉપાંગને અગ્રબાહુ (upper arm) પ્રદેશમાંથી કાપવામાં આવે તો ઉદભવતું પ્રમુકુલ કાપના સમતલની નીચે રહેલી બધી રચનાઓનું નિર્માણ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. કાંડાના પ્રદેશમાં કરેલા કાપને પરિણામે ઉત્પન્ન થતું પ્રમુકુલ કાંડા અને હસ્તની રચનાઓનું સર્જન કરી શકે છે. કાપના સમતલમાં રહેલી ઉપાંગના ઠૂંઠા(stump)ની પેશી અને પ્રમુકુલના કોષો વચ્ચે થતી આંતરક્રિયા સ્થાનિક પરિબળો કેવી રીતે અસર કરે છે  તેની વિધિ દર્શાવે છે.

જૈવિક પરિબળો : આ પરિબળો મુખ્યત્વે ચેતા અને અંત:સ્રાવ સાથે સંકળાયેલાં છે. સરટના ખભામાંથી અગ્ર ઉપાંગમાં જતી બધી ચેતાઓ કાપી નાખીને અગ્ર ઉપાંગનું વિચ્છેદન કરવામાં આવે તો ત્વચાનો ઘા રુઝાવાની ક્રિયા થાય છે; પરંતુ પ્રમુકુલનું નિર્માણ થતું નથી. આવી સ્થિતિ જ્યાં સુધી ઉપાંગ ચેતાવિહીન રહે છે ત્યાં સુધી જ રહે છે. ચેતા સ્વયં પુનર્જનન કરી શકે છે અને તે ખભામાંથી ઉપાંગમાં વૃદ્ધિ સાધે છે. જ્યારે તે કાપના સમતલ સુધી પહોંચે છે ત્યારે પ્રમુકુલ ઉત્પન્ન થાય છે અને ઉપાંગનું પુનર્જનન થાય છે.

ચેતાની અસર : પ્રમુકુલના નિર્માણમાં ચેતાની અસરનું સ્વરૂપ નક્કી કરવા માટે ઘણાં સંશોધનો થયાં હોવા છતાં તેની ચોક્કસ ક્રિયાવિધિ હજુ સુધી જાણી શકાઈ નથી. વિચ્છેદિત ઉપાંગની ટોચ પર પૂરતા પ્રમાણમાં ચેતાતંતુઓ ધરાવતી કોઈ પણ પ્રકારની ચેતા સંવેદી (sensory), ચાલક (motor) કે અનુકંપી (sympathetic) પ્રમુકુલનું સર્જન કરી શકે છે. ઉપાંગ સિવાયનાં અંગોમાં પ્રવેશતી ચેતાને પ્રાયોગિક રીતે ઉપાંગમાં દાખલ કરવામાં આવે તો તે પણ પ્રમુકુલ-નિર્માણની ક્રિયાને ઉત્તેજે છે. પુનર્જનનની પ્રક્રિયાનો પ્રારંભ ચેતાતંતુઓની લઘુતમ સંખ્યાની હાજરી હોય તો જ થાય છે. જો ચેતાતંતુઓની સંખ્યા તેનાથી ઓછી હોય તો પ્રમુકુલ ઉત્પન્ન થતું નથી. આ પ્રક્રિયા માટે ચેતાતંતુઓની આવશ્યક સંખ્યાનો આધાર એક જ ઉપાંગમાં વિવિધ સમતલોએ થતા કાપ પર રહેલો છે.

પ્રમુકુલના નિર્માણ માટે ઉપાંગમાં ચેતાતંતુઓની પૂરતી સંખ્યા અત્યંત જરૂરી હોવા છતાં, ઉપાંગના પુનર્જનનના અનુગામી તબક્કાઓમાં તે જરૂરી નથી. સંખ્યાબંધ અનુક્રમિક પરિવર્તનો દ્વારા પ્રમુકુલ વૃદ્ધિ, વિભેદન અને સંરચનાવિકાસની પ્રક્રિયામાં જેમ આગળ ધપે છે તેમ તે ચેતાની અસરથી મુક્ત થાય છે. ચેતાતંતુઓ ખાસ કરીને કોષોના શરૂઆતના સ્થાનાંતર સાથે સંકળાયેલા હોય છે. તેના ફલસ્વરૂપે પ્રમુકુલનું પ્રસ્થાપન થાય છે અને તેમાં વિભેદન અને સંરચનાવિકાસની ક્રિયાનો પ્રારંભ થાય છે. તે પછી થતી પુનર્જનિતની વૃદ્ધિ માટે ચેતાની અસર જરૂરી નથી.

અંત:સ્રાવી પરિબળો : ઉપાંગીય પુનર્જનન પર પીયૂષ (pitutary), અધિવૃક્ક (adrenal) અને ગલગ્રંથિ(thyroid)ના અંત:સ્રાવોની અસર વિશે સૌથી વિસ્તૃત અભ્યાસ થયો છે. સરટમાંથી જો પીયૂષગ્રંથિ કાઢી લેવામાં આવે તો તે ઉપાંગની પુનર્રચના કરી શકતું નથી. ચેતાની જેમ આ ગ્રંથિના અંત:સ્રાવો પ્રમુકુલના પ્રસ્થાપન સાથે સંકળાયેલા હોય છે. તે વૃદ્ધિ અને સંરચનાવિકાસના પાછળના તબક્કાઓ સાથે ખૂબ ઓછો સંબંધ ધરાવે છે. અધિવૃક્ક ગ્રંથિની અસર હેઠળ તે પ્રમુકુલના નિર્માણમાં ભાગ લે છે તેવા પુરાવાઓ પુષ્કળ પ્રમાણમાં સાંપડ્યા છે.

સરટને ગલગ્રંથિનો નિષ્કર્ષ કે થાયરૉક્સિનનું દ્રાવણ આપતાં ગલગ્રંથિ-અતિક્રિયતા (hyperthyroidism) પ્રેરી શકાય છે. આવી ચિકિત્સાનાં પરિણામો વિશે ખૂબ મતભેદો પ્રવર્તે છે. કેટલાક સંશોધકોના મત પ્રમાણે આ પ્રાણીમાં ઉપાંગનું પુનર્જનન થાય છે; અને અન્ય સંશોધકો માને છે કે આ ક્રિયા અવરોધાય છે. આ ક્રિયા ગલગ્રંથિના દ્રવ્યના પ્રકાર અને તે કયા સમયે આપવામાં આવે છે તેના પર અવલંબિત હોવાનું માનવામાં આવે છે.

જો ગલગ્રંથિ કાઢી નાખી ગલગ્રંથિ-અલ્પક્રિયતા (hypothy- roidism) સ્થિતિનું નિર્માણ કરવામાં આવે તો પ્રમુકુલના પ્રસ્થાપનનો દર વધે છે. જોકે થાયરૉઇડ અંત:સ્રાવને જૈવિક પરિબળોમાંનું એક પરિબળ ગણાવી શકાય; છતાં પુનર્જનનમાં તેનો ચોક્કસ ફાળો જાણવા હજુ વધારે સંશોધનો થવાં જરૂરી છે.

પુખ્ત ચિરપુચ્છા(સરટ અને ન્યૂટ)થી વિરુદ્ધ પુખ્ત અપુચ્છા(Anura)માં ઉપાંગોના પુનર્જનનની ક્રિયા થતી નથી; છતાં તેમની ડિમ્ભાવસ્થામાં ચિરપુચ્છાના ડિમ્ભની જેમ જ આ ક્રિયા થાય છે. અપુચ્છા ડિમ્ભ રૂપાંતરણ-અવસ્થાએ પહોંચતાં તે પુનર્જનનક્ષમતા ગુમાવે છે. તેનું પ્રાથમિક કારણ તે સમયે થતાં જૈવિક પરિવર્તનો; અંત:સ્રાવો અને ચેતાની સ્થિતિ છે. પુખ્ત દેડકામાં ઉપાંગની પુનર્જનનક્ષમતાનું પુન:સ્થાપન કરી શકાય છે; દા.ત., અગ્ર ઉપાંગમાં પ્રવેશતી ચેતાને કાઢી તેને સ્થાને પશ્ચઉપાંગની મોટી નિતંબચેતાને દાખલ કરવામાં આવે તો વિચ્છેદિત અગ્ર ઉપાંગની પુનર્રચના થાય છે.

ઉભયજીવીઓમાં પૂંછડીનું પુનર્જનન : ચિરપુચ્છાના ડિમ્ભ અને પુખ્ત તેમજ અપુચ્છાના ડિમ્ભની પૂંછડી પુષ્કળ પુનર્જનનક્ષમતા ધરાવે છે. પૂંછડી કાપ્યા પછી ઉત્પન્ન થતું પ્રમુકુલ વિચ્છેદિત ઉપાંગના પ્રમુકુલ સાથે સામ્ય દર્શાવે છે; છતાં કેટલાંક લક્ષણો તેનાથી જુદાં જ હોય છે. પૂંછડી અક્ષીય રચના હોવાથી તેના પુનર્જનનમાં કરોડરજ્જુ (spinal cord), કરોડસ્તંભ (vertebral column) અને ખંડીય (segmented) સ્નાયુઓની પુનર્રચનાનો સમાવેશ થાય છે. પૂંછડી માટેનું પ્રમુકુલ બનતાં તેમાં નવું કરોડરજ્જુ વૃદ્ધિ પામે છે. આ કરોડરજ્જુ પ્રમુકુલમાં કંકાલ અને સ્નાયુના ઘટકોના વિભેદનને પ્રેરે છે. પૂંછડીની કરોડરજ્જુનો છેદ પુચ્છપક્ષ(tail fin)માં મૂકવામાં આવતાં કંકાલીય અને સ્નાયુના ઘટકો ધરાવતી વધારાની પૂંછડીનું સર્જન થાય છે.

ઉભયજીવીઓમાં આંખનું પુનર્જનન : કેટલાક ઉભયજીવીઓમાં આંખ નેત્રમણિ, કનીનિકા (iris) અને નેત્રપટલનું પુનર્જનન કરવાની શક્તિ ધરાવે છે. જો નેત્રમણિ કાઢી લેવામાં આવે તો કનીનિકાની ઉપરની સપાટીએ કલિકા જેવી રચના ઉત્પન્ન થાય છે. આ કલિકા દ્વારા નવો નેત્રમણિ બને છે. આવો વિકાસ અન્ય પૃષ્ઠવંશીઓમાં થતો નથી. નેત્રમણિના પુનર્જનનની ક્રિયા સામાન્ય નેત્રમણિને સંપૂર્ણ કાઢી લેવામાં આવે ત્યારે જ થાય છે; કારણ કે સામાન્ય નેત્રમણિમાંથી સ્રવતા પદાર્થો કનીનિકાની પુનર્જનનક્ષમતાને અવરોધે છે. આ ક્રિયા દરમિયાન એક જ નેત્રમણિનું સર્જન થાય છે; છતાં કેટલીક પ્રાયોગિક સ્થિતિમાં એક કરતાં વધારે નેત્રમણિ ઉદભવે છે.

કેટલાક ઉભયજીવીઓમાં આખી કનીનિકા કાઢી લેતાં નેત્રપટલના રંજક અધિચર્મ(pigment epithelium)ની ધાર પરથી તેની પુનર્રચના થાય છે. જો નેત્રમણિ અને કનીનિકા બંનેને એકસાથે કાઢી લેવામાં આવે તો કનીનિકાનું નિર્માણ થયા પછી તે નવા નેત્રમણિનું સર્જન કરે છે. ચિરપુચ્છા અને અપુચ્છાની ઘણી જાતિઓમાં રંજક અધિચર્મમાંથી સમગ્ર નેત્રપટલનો વિકાસ થઈ શકે છે. ઉભયજીવીઓમાં આંખની ઉપર્યુક્ત રચનાઓના પુનર્જનન બાદ પુનર્રચિત આંખ સામાન્ય આંખની જેમ જ કાર્ય કરી શકે છે.

ચેતા-પુનર્જનન : ચેતાતંત્રનું વિકસિત સંગઠન ધરાવતાં અને શરીરના મોટા ભાગોનું પુનર્જનન કરી શકતાં અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં ચેતા-રચનાઓ ઘણી વાર વિસ્તૃત પુન:ર્નિમાણ કરે છે. ઘણાં પૃષ્ઠવંશીઓની પરિઘવર્તી ચેતાઓ પુષ્કળ પ્રમાણમાં પુનર્જનનક્ષમતા દર્શાવે છે. તેનાથી વિરુદ્ધ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર ખૂબ ઓછી માત્રામાં પુનર્જનન કરી શકે છે. જોકે ઉભયજીવીઓની કેટલીક જાતિઓમાં કરોડરજ્જુના કેટલાક ખંડોનું સંપૂર્ણ છેદન કરવા છતાં તેમનું ફરીથી નિર્માણ થાય છે.

પૃષ્ઠવંશીઓમાં પરિઘવર્તી ચેતાઓ શરીરના બધા જ ભાગોમાં વિસ્તરેલી હોય છે અને સંવેદી અંગ, સ્નાયુઓ અને ગ્રંથિઓમાં અંત પામે છે. ચેતાનું રચનાત્મક અને ક્રિયાત્મક એકમ ચેતાતંતુ છે. પ્રત્યેક ચેતા સંયોજક પેશી દ્વારા જોડાયેલા ચેતાતંતુઓના સમૂહ વડે બને છે. પ્રત્યેક ચેતાતંતુને ફરતે એક કે વધારે આવરણો આવેલાં હોય છે. અકોષીય મેદીય મજ્જાપડ (myelin sheath) ચેતાતંતુના ગાઢ સંપર્કમાં રહેલું હોય છે. આ મજ્જાપડની બહારની બાજુએ આવેલા પાતળા કોષીય પડને શ્વૉનનું પડ અથવા ચેતાતંતુપડ (neurilemma) કહે છે.

ચેતાતંતુ ચેતાકોષનું જીવરસીય વિસ્તરણ છે. તે કોષકેન્દ્ર ધરાવતા કોષકાય(cyton)થી ઘણા લાંબા અંતર સુધી લંબાયેલો હોવા છતાં ચેતાકોષ સાથે સંકલિત રહે છે અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે. મોટા ભાગના કોષકાયો પ્રાણીના કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર (મગજ અને કરોડરજ્જુ)માં કે તેની નજીક રહેલા હોય છે. અન્ય કોષકાય વિવિધ પ્રકારના ચેતાકંદો(nerve ganglia)માં આવેલા હોય છે.

ચેતા કાપવામાં આવતાં કાપની બહારની તરફના કેન્દ્રીય સંપર્કોથી દૂર રહેલા ચેતાતંતુઓ નાશ પામે છે. જો અગ્રબાહુની ચેતાને કાપવામાં આવે તો કાપના બિંદુથી આંગળીઓની ટોચ સુધીના બધા જ ચેતાતંતુઓ વિઘટન પામે છે. જોકે કાપની અંદરના (કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર તરફના) તંતુઓ જીવંત રહે છે; કારણ કે તે મગજ, કરોડરજ્જુ કે ચેતાકંદમાં રહેલા કોષકાય સાથેનો સંપર્ક જાળવી રાખે છે.

ઉભયજીવીઓ અને સસ્તનોમાં પરિઘવર્તી ચેતાઓના પુનર્જનન પર વિસ્તૃત સંશોધનો થયાં છે. ચેતાને કાપતાં જીવંત ચેતાતંતુઓના કપાયેલા છેડા અમીબીય ગતિ દ્વારા જીવરસરજ્જુકાઓ અથવા વૃદ્ધિ-શંકુ (growth cones) ઉત્પન્ન કરે છે. આ ક્રિયા પ્રત્યેક ચેતાતંતુના પુનર્જનનનો પ્રારંભ દર્શાવે છે. ઘણા ચેતાતંતુઓમાંથી જીવરસરજ્જુકાઓની થતી વૃદ્ધિ દ્વારા નવી ચેતાની પુનર્રચના થાય છે. મૂળ પથ સાથે સંગત પથ પર જ નવા ચેતાતંતુઓનો વિકાસ કેવી રીતે થાય છે  તે એક સમસ્યા છે અને તેની સમજૂતી માટે ઘણી પરિકલ્પનાઓ આપવામાં આવી છે. રસાયણાનુવર્તન (chemotropism) અથવા ચેતાનુવર્તન(neurotropism) આ ક્રિયા સાથે સંકળાયેલું હોતું નથી. એક સર્વસામાન્યપણે સ્વીકૃત પરિકલ્પના મુજબ, જે ક્રિયાધાર(substrate)માં ચેતાતંતુઓના છેડાઓ વૃદ્ધિ પામતા હોય છે; તેમાં રહેલા વિવિધ પ્રકારના અંતરાફલક(interfaces)ને તે મજબૂત રીતે પકડે છે અને અનુસરે છે. આ અંતરાફલક પૂર્વવર્તી ચેતાતંતુઓના શ્વૉનના કોષો દ્વારા નિર્માણ પામેલી રજ્જુકાઓ છે. ચેતાના કાપ પાસેની સંયોજક પેશીમાંથી બનતી ચાઠાની પેશી ચેતા-પુનર્જનનની ક્રિયામાં ઘણી વાર ગંભીર અવરોધ લાવે છે.

બળદેવભાઈ પટેલ

રા. ય. ગુપ્તે