વૃદ્ધિ અને વિકાસ (પ્રાણીશાસ્ત્ર)

વૃદ્ધિ અને વિકાસ (પ્રાણીશાસ્ત્ર) : સજીવોના કોષોના કદમાં અને / અથવા કોષોની સંખ્યામાં થતો વધારો. બધા સજીવો વૃદ્ધિ પામીને પુખ્ત અવસ્થા પ્રાપ્ત કરતા હોય છે. અમીબા જેવા એકકોષીય જીવો પર્યાવરણમાંથી ખોરાક પ્રાપ્ત કરીને જીવરસમાં ઉમેરો કરી પોતાનું કદ વિસ્તારે છે અને જીવન માટે અગત્યની એવી બધી અંગિકા પ્રાપ્ત કરે છે. ત્યારબાદ પ્રજનનપ્રક્રિયાને આધીન તેનું વિભાજન થતાં બે અમીબા અસ્તિત્વમાં આવે છે. બહુકોષીય જીવોમાં આ વૃદ્ધિનિર્માણ નવા કોષોને આભારી હોય છે.

કોષવૃદ્ધિ : નવા કોષના નિર્માણ સાથે સંકળાયેલ વૃદ્ધિની શરૂઆત વિખંડન(fission)-પ્રક્રિયાને આધીન હોય છે. સૂત્રીભાજન (mitosis) નામે ઓળખાતી આ પ્રક્રિયામાં ઉદ્ભવતાં સંતાનકોષમાં પ્રજનકમાં રહેલ પ્રત્યેક જનીનની એક પ્રતિકૃતિ (copy) હોય છે. જનીનો રંગસૂત્ર (chromosome) નામે ઓળખાતી અંગિકાઓમાં આવેલાં હોય છે. પ્રત્યેક સજીવમાં જોડમાં આવેલ રંગસૂત્રોની સંખ્યા નિશ્ચિત હોય છે અને તેઓ કોષના મધ્યસ્થ ભાગમાં આવેલ કોષકેન્દ્રમાં આવેલા હોય છે. વળી આ સંતાનકોષમાં 50 % પ્રજનક કોષના આશરે 50 % કોષરસીય અંગિકાઓનો સમાવેશ થાય છે. અંડકોષ અને શુક્રકોષ નામે ઓળખાતા જનન(germ)-કોષનું નિર્માણ અર્ધસૂત્રણ(meiosis)પ્રક્રિયાને આધીન ઉદ્ભવતા વિભાજન દરમિયાન પ્રજનક કોષમાં આવેલ રંગસૂત્રો, સંતાનકોષમાં સરખી રીતે વહેંચાઈ જાય છે. ગર્ભનિર્માણ દરમિયાન નરકોષ અને માદાકોષનું સંયોજન થતાં, ગર્ભકોષના કોષકેન્દ્રમાં આવેલી સંખ્યા પૂર્વવત્ એટલે કે દ્વિગુણિત (diploid) બને છે.

કોષવિભેદન (cell differentiation) : ગર્ભના વિકાસની શરૂઆતમાં કોષોનું વિભાજન વારંવાર થતાં તે બહુકોષીય બને છે. આ બધા કોષો કદમાં સરખા હોય કે ન પણ હોય. શરૂઆતમાં આ કોષોની વહેંચણી બાહ્યગર્ભસ્તર (ectoderm), મધ્યગર્ભસ્તર (mesoderm) અને અંત:ગર્ભસ્તર (endoderm) – એવા ત્રણ ગર્ભીય સ્તરોમાં થાય છે. ગર્ભવિકાસ દરમિયાન ગર્ભમાં આવેલા વૃદ્ધિને લગતાં વિવિધ કેન્દ્રો ક્રિયાશીલ બને છે. વૃદ્ધિની ભાત (pattern) અને દર (rate) જુદા જુદા હોય છે. તેને આધીન ગર્ભનું સ્વરૂપ બદલાય છે. સામાન્યપણે પૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓનો ગર્ભ લાંબો અને બદલાતા સમોચ્ચવક્ર(contour)યુક્ત બને છે. તેના ઉપરના ભાગમાં આવેલા કોષોનું વિભાજન ઝડપી બને  છે, જ્યારે અંદર(core)ના ભાગમાં આવેલા કોષોનું વિભાજન પ્રમાણમાં સહેજ ધીમું બને છે. તેથી અંદરના ભાગમાં પોલાણ(cavity)નું નિર્માણ થાય છે. દરમિયાન ગર્ભમાં સંરચનાવિકાસ (morphogenesis) પ્રક્રમને આધીન કોષોના વિભેદનથી અધિચ્છદીય (epithelial) સ્નાયુવિક (muscular), સંયોજક (connective) અને ચેતા (nervous) – એમ ચાર પ્રકારની પેશીઓની રચના થાય છે. પૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓના ઉપલા ભાગમાં આવેલ અધિચ્છદીય પેશીના કોષો વિશિષ્ટ રીતે વિસ્તાર પામવાથી એક પોલી નળીની રચનાનું નિર્માણ થાય છે. તેના વિકાસથી છેવટે મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર(મગજ અને કરોડરજ્જુ)નું નિર્માણ થાય છે. તે જ પ્રમાણે અધિચ્છદીય પેશીના કોષો વૃદ્ધિ પામતાં એક પોલો દડો (hollow ball) બને છે. તેનો વિકાસ આંખમાં પરિણમે છે. તે જ પ્રમાણે મધ્યગર્ભીય સ્તરના કેટલાક કોષોના વિકાસથી એક સછિદ્ર પટલ(spongy sheet)ની રચના થાય છે. આ પટલમાંથી હૃદય બને છે. બાળક જન્મે છે ત્યારે ક્રમશ: જે તે જાત  (species) માટે વિશિષ્ટ કહી શકાય તેવા મોટા ભાગનાં અંગોનું નિર્માણ થતું હોય છે. સસ્તન જેવા ઉચ્ચ કક્ષાનાં પ્રાણીઓમાં નર અને માદા શરીરને લગતા ગૌણ લૈંગિક લક્ષણો (secondary sexual characters) યૌવનાવસ્થા દરમિયાન વિકાસ પામે છે. બાલ્યાવસ્થામાં અને ત્યારબાદ નિર્માણ થયેલાં નવાં અંગોમાં નવી પેશી ઉમેરાય છે. પરિણામે અંગોનો વિસ્તાર અને વજનમાં વધારો થાય છે. આ વધારો શરીર પુખ્તાવસ્થા પ્રાપ્ત કરે ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં શરીરની લંબાઈમાં અને વજનમાં થતો વધારો લાંબાં હાડકાનાં બંને છેડે આવેલા અધિપ્રવર્ધકીય પટ્ટી(epiphyseal plate)નું અસ્થીભવન (ossifications) થતા થંભી જાય છે. આ અવસ્થાને શરીરના કોષોની સંખ્યા નિશ્ચિત થયાની સૂચક ગણી શકાય. એક મધ્યસ્થ નિયંત્રણ હેઠળ શરીરના કોષોની સંખ્યામાં વધઘટ થતી નથી. ઘસારો કે અન્ય કારણસર કોષોનું વિઘટન થતાં તેના સ્થાને નવા કોષો નિર્માણ થતાં કોષોની સંખ્યામાં સમતુલા જળવાઈ રહે છે.

ત્વચાના અને પાચનતંત્રના અંદરની સપાટીએ આવેલા ઉપલા અધિચ્છદીય સ્તરના કોષો સતત થતા ઘર્ષણને પરિણામે વિઘટન પામતા હોય છે. આ સ્તરના તલસ્થ કોષોના વારંવાર થતા વિભાજનથી નવા કોષો નિર્માણ થતા હોય છે. તેના પરિણામે તેઓ અધિચ્છદના ઉપલા સ્તરના કોષોનું સ્થાન લે છે. છેવટે તેઓ પણ સમયને આધીન વિનાશ પામે છે. સસ્તન પ્રાણીઓના રક્તકણો પણ અલ્પજીવી હોય છે; દા. ત., માનવશરીરમાં આવેલા રક્તકણો માત્ર 6થી 8 અઠવાડિયાં સુધી ક્રિયાશીલ રહે  છે અને છેવટે વિઘટન પામે છે. અસ્થિમજ્જા(bone marrow)માં રક્તોત્પાદક (haema-topoitic) પેશી આવેલી છે અને તે દર સેકંડે 30 લાખ જેટલા રક્તકણોનું ઉત્પાદન કરતી હોય છે. તેથી શરીરમાં રક્તકણોની સંખ્યા જળવાય છે. શલ્યક્રિયા (surgery) વડે યકૃત જેવાં અંગોનો થોડોક ભાગ કાઢી નાંખવામાં આવે તો શેષ કોષો ક્રિયાશીલ બનવાથી યકૃતનું દ્રવ્યમાન ફરીથી પૂર્વવત્ જેવું બને છે. મોટા ભાગનાં પ્રાણીઓમાં નવ ચેતાકોષોનું નિર્માણ બાલ્યાવસ્થા પૂરતું મર્યાદિત હોય છે. ત્યારબાદ નવા કોષો સર્જાતા નથી. વળી શરીરમાં આવેલા મૂત્રપિંડો જેવાં અંગોની કાર્યક્ષમતા ઘટી જતાં તત્સમ અંગ (દા.ત., બીજું મૂત્રપિંડ) આ કામગીરી ઉપાડી લે છે. તાણની અસર હેઠળ કેટલીક વ્યક્તિઓમાં વૃક્કગ્રંથિ (adrenal gland) / હૃદયની અતિવૃદ્ધિ (hypertrophy) થાય છે. તેની અસર હેઠળ હૃદયને વધારાનો બોજો ઉપાડવો પડે છે.

તંદુરસ્ત શરીરના કોષો એકબીજા પર વર્ચસ ધરાવતા નથી. જો સહેજ પણ કોષોની સંખ્યામાં વૃદ્ધિ થતાં સંપર્ક-નિરોધન(contact inhibition)ની અસર હેઠળ આ વૃદ્ધિ તુરત જ અટકી જાય છે. કોઈક વાર શરીરમાં વધારાનાં અર્બુદ(tumour)નું  ગાંઠોનું નિર્માણ થાય છે. આ ઉપસેલી ગાંઠો સામાન્યપણે શરીર માટે હાનિકારક હોતી નથી; પરંતુ કૅન્સર રોગની અસર હેઠળ કેટલીક વાર શરીરની પેશીમાં બેહદ વધારો થાય છે. તેને કૅન્સરયુક્ત વધારો (cancerous growth) કહે છે. જો તત્કાલ ઉપાય યોજવામાં ન આવે તો આ વૃદ્ધિ શરીર માટે વિઘાતક નીવડે છે અને દર્દીનું મૃત્યુ નીપજે છે.

પુનર્જનન (regeneration) : જો શરીરના એકાદ ભાગને ઈજા પહોંચે તો મર્યાદિત પ્રમાણમાં નવા કોષોનું નિર્માણ થતાં શરીર જખમ રૂઝવવાની ક્ષમતા બતાવે છે. ઘરગરોળી તો ગુમાવેલ પૂંછડી/ઉપાંગનું નવસ્થાપન કરી શકે છે. ગુમાવેલ અંગની જગ્યાએ પુનરુત્પન્ન કરવાની આ વિધિને પુનર્જનન કહે છે. હાઇડ્રા જેવાં પ્રાણીઓ તો આકસ્મિક રીતે અલગ થયેલ ભાગના પુનર્જનનથી ગુમાવેલ શેષ ભાગ પુન:સ્થાપન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. પૃથુકૃમિ જેવાં પ્રાણીઓના ટુકડા કરવાથી અનુકૂળ સંજોગોમાં પ્રત્યેક ટુકડાના પુનર્જનનથી એક નવો પૃથુકૃમિ અસ્તિત્વમાં આવે છે.

અંત:સ્રાવિક નિયંત્રણ (hormonal control) : પ્રાણીશરીરમાં આવેલ વૃદ્ધિ-અંત:સ્રાવો સંપૂર્ણ શરીરના અથવા તો તેના એકાદ ભાગના વૃદ્ધિ-વિકાસ માટે અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. સામાન્ય વૃદ્ધિ-અંત:સ્રાવની અસર હેઠળ બાલ્યાવસ્થામાં શરીર ઝડપથી વૃદ્ધિ પામે છે; પરંતુ તેમાં સામાન્યપણે દ્વિતીયક લિંગી લક્ષણો(secondary sexual characters)નો સમાવેશ થતો નથી. જ્યારે યૌવનાવસ્થાની શરૂઆતમાં પ્રાણીશરીરમાં આવેલાં જનનપિંડો શુક્રપિંડ અને અંડપિંડમાં આવેલા અંત:સ્રાવગ્રંથિ કોષો ક્રિયાશીલ થતાં શરીર આ લક્ષણો ધારણ કરે છે. આ લૈંગિક અંત:સ્રાવોના પ્રભાવ હેઠળ માનવ-નરશરીરના ચહેરા પર વાળ (દાઢી અને મૂછ) ઊગવા માંડે છે, જ્યારે સ્ત્રીની સ્તનગ્રંથિઓના વિકાસથી સ્તન કદમાં મોટાં બને છે. કીટકો અને પૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ, સામાન્યપણે વૃદ્ધિકારક અંત:સ્રાવોની અસર હેઠળ વૃદ્ધિ પામતાં હોય છે.

પૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓની પિચ્યૂટરી ગ્રંથિમાંથી વૃદ્ધિકારક અંત:સ્રાવ સ્રવે છે. જો જરૂર કરતાં શરીરમાં આ અંત:સ્રાવનું પ્રમાણ વધે તો માનવી અતિવૃદ્ધિ (gigantism) અનુભવે છે. ગિનિઝ બુકમાંથી (2001 આવૃત્તિ) ઉપલબ્ધ માહિતી પ્રમાણે પૃથ્વી પર હાલમાં વસતી સૌથી ઉન્નત સ્ત્રી નાયગારા-ફૉલ્સ (કૅનેડા) શહેરમાં વસે છે. તેનું નામ સડી એલન ઊંચાઈ 2.31 મીટર (7 ફીટ 7 ઇંચ); જ્યારે સૌથી ઊંચો પુરુષ ટ્યૂનિસિયાનો વતની છે. નામ છે રાધુને ચર્બિબ. તેની ઊંચાઈ છે 2.34 મીટર (7 ફીટ 9 ઇંચ). સૌથી ઠિંગૂજી સ્ત્રી 1999માં ન્યૂયૉર્કમાં મૃત્યુ પામી. તેનું નામ હતું પૉલિનમસ્ટર. ઊંચાઈ હતી 61 સેમી. (2 ફીટ). તે જ પ્રમાણે અત્યંત ઓછી ઊંચાઈ ધરાવતો દિલ્હીનો ગુલ મહંમદ 1999માં મૃત્યુ પામ્યો. તેની ઊંચાઈ હતી માંડ 57 સેમી. (1 ફૂટ 10.5 ઇંચ).

મહાદેવ શિ. દુબળે