ફલન (પ્રાણીશાસ્ત્ર)

February, 1999

ફલન (પ્રાણીશાસ્ત્ર) : નર અને માદા જનનકોષોમાં થતી સંયોજનની પ્રક્રિયા. સામાન્યપણે બહુકોષીય સજીવોના બે પ્રજનકો હોય છે : નર અને માદા. આ બંને પ્રજનકો એક જ જાતિ(species)નાં હોય છે, તેમના કોષોમાં આવેલી રંગસૂત્રોની સંખ્યા સરખી હોય છે અને તેમનાં મૂળભૂત લક્ષણો પણ એકસરખાં હોય છે; પરંતુ રંગસૂત્રોના વિશિષ્ટ બિંદુપથ પર (loci) આવેલા જનીનોમાં વિકલ્પો હોઈ શકે છે; દા.ત., માનવીના એક વિશિષ્ટ બિંદુપથ પર આવેલા જુદા જુદા જનીનોને લીધે આંખનો રંગ ભૂરો અથવા વાદળી બની શકે છે. આવી જનીનિક ભિન્નતાને લીધે સંતાનોનાં કેટલાંક લક્ષણો માતાના જેવાં જ્યારે કેટલાંક પિતાના જેવાં હોઈ શકે છે. અનુકૂળ પર્યાવરણને અધીન સારા જનીનોની અસર હેઠળ સંતાનો સારી રીતે વિકાસ પામી ક્ષમતાપૂર્ણ જીવન વિતાવી શકે છે. સજીવોની ઉત્ક્રાંતિ મુખ્યત્વે બિંદુપથ પર આવેલા ભિન્ન જનીનો અને પર્યાવરણિક પરિબળો સાથે સંકળાયેલી હોય છે.

શુક્રકોષ (sperm) : શુક્રકોષના નામે ઓળખાતો નરજનનકોષ ચલનશીલ (movable) હોય છે. મોટાભાગના શુક્રકોષોનાં પ્રચલનાંગો ચાબુક જેવા આકારનાં હોય છે અને તે પૂંછડી(tail)ના નામે ઓળખાય છે. શુક્રકોષનો આગલો ભાગ શીર્ષનો બનેલો હોય છે અને તેમાં રંગસૂત્રોનું બનેલ પ્ર-કોષકેન્દ્ર (pronucleus) આવેલું હોય છે. માનવીના શુક્રકોષમાં શીર્ષ અને પૂંછડી વચ્ચે ગ્રીવા (neck) આવેલી હોય છે, જે કણાભસૂત્રો (mitochondria) વડે સધાયેલી હોય છે.

આકૃતિ 1 : ફલનક્રિયા : સામાન્ય અને આપરિવર્તિત નિષેચન : (અ) ઈંડું અને શુક્રકોષનો સંપર્ક, (આ) પ્રકોષકેન્દ્ર, (ઇ) ફલિતાંડનું પ્રથમ વિભાજન

શીર્ષ પ્રદેશનો અગ્રભાગ અણીદાર હોય છે અને તેને શીર્ષાગ્ર અથવા અગ્રપિંડક (acrosome) કહે છે.

અંડકોષ (ovum) : માદા જનનકોષને અંડકોષ કહે છે, જે આકારે ગોળ અને પ્રમાણમાં કદમાં તે શુક્રકોષ કરતાં મોટો હોય છે; પરંતુ તે અચલિત (immobile) હોય છે. કોષની મધ્યમાં માદા પ્ર-કોષકેન્દ્ર હોય છે અને તેની ફરતે કોષરસ પ્રસરેલો હોય છે. માત્ર અંડકોષમાં અંગિકાઓ આવેલી હોય છે. કણાભસૂત્રમાં શ્વસન-ઉત્સેચકો ઉપરાંત DNAના અણુઓ પણ હોય છે. શુક્રકોષ અંગિકા-વિહોણો હોવાને કારણે કોઈ પણ સજીવના કણાભસૂત્રમાં આવેલા DNAના અણુઓ માત્ર માતાની દેણ તરીકે સંતાનોમાં ઊતરે છે.

ફલનની પૂર્વતૈયારી : ફલનપ્રક્રિયામાં પ્રજનકો અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. જનનકોષોના સંયોજન માટે તેમનું વિમોચન એકબીજાની સાવ નજીક થાય તેની અગત્ય છે. ખાસ કરીને શુક્રકોષનું વિમોચન અંડકોષની સાવ સમીપ થાય તો જ પ્રચલન વડે આ નરજનનકોષ અંડકોષનો સંપર્ક સાધી શકે. વિમોચનના એક પ્રકારમાં જનનકોષોનો ત્યાગ સજીવોના શરીરની બહાર થાય છે. પરિણામે ફલન-પ્રક્રિયા શરીરની બહાર થતી હોવાથી તેને બાહ્ય-ફલન (external fertilization) કહે છે. સામાન્યપણે ફલનક્રિયા માત્ર વિશિષ્ટ ઋતુમાં થતી હોય છે અને તે સંવનન-કાળ તરીકે ઓળખાય છે.

ભારતનાં મીઠા પાણીનાં જળાશયોમાં વાસ કરતી કાર્પ માછલીઓ માત્ર વર્ષા ઋતુની શરૂઆતમાં પ્રજનન-પ્રક્રિયા કરવા પ્રેરાય છે. વરસાદની શરૂઆત થતાં, નર કાર્પ માછલી (દા.ત., રોહુ) માદાની સમીપ જઈ તેની ફરતે ગોળ ગોળ ફરે છે, જેનાથી માદા પ્રભાવિત થઈને ઈંડાંનો ત્યાગ કરવા પ્રેરાય છે. ઈંડાંની સંખ્યા લાખોમાં હોઈ શકે છે. ઈંડાંનું વિમોચન થતાં તુરત જ તેના પર નર શુક્રકોષોનો ત્યાગ કરે છે. શુક્રકોષોનું વિમોચન કરોડોની સંખ્યામાં થાય છે.

ઘણાં પ્રાણીઓમાં શુક્રકોષોનો ત્યાગ માદાના શરીરમાં કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં નર અને માદા પ્રજનકો સૌપ્રથમ એકબીજા પ્રત્યે આકર્ષાય છે. દા.ત., સંવનન-કાળ દરમિયાન નર અને માદા કબૂતરને એકત્ર ફરતાં જોઈ શકાય છે. શરીરની અંદર થતી ફલનપ્રક્રિયાને અંત:ફલન (internal fertilization) કહે છે. સંમોહકો (pheromones) નામે ઓળખાતા જૈવ અણુઓનું પ્રગલ્ભ સજીવો પર્યાવરણમાં વિમોચન કરતાં હોય છે, જે એક જ જાતનાં નર અને માદા વચ્ચે આકર્ષણ નિર્માણ કરવામાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. ખાસ કરીને કીટકોમાં સંમોહકોનો વિકાસ સારી રીતે થયેલો હોય છે.

ગૅમોન નામે ઓળખાતા ઉત્સેચકો ફલનપ્રક્રિયાને સુલભ બનાવે છે. આ ઉત્સેચકોનું વિમોચન, શુક્રકોષો તેમજ અંડકોષો કરતા હોય છે. માદા ગૅમોનો શુક્રકોષને અંડકોષ તરફ આકર્ષવા  ઉપરાંત તેને ક્રિયાશીલ થવા પ્રેરે છે. અંડકોષનો એક ફર્ટિલાઇઝિન નામે ઓળખાતો મ્યૂકોપૉલિસૅકેરાઇડનો બનેલો ગૅમોન ફલનપ્રક્રિયાને વેગીલી બનાવવા ઉપરાંત, પોતાની જાતના શુક્રકોષોને ઓળખી, તેને પોતાના તરફ આકર્ષવામાં મદદરૂપ નીવડે છે. વળી શુક્રકોષમાંથી સ્રવતા પ્રતિ-ફર્ટિલાઇઝિનને પણ તે ઓળખી શકે છે. પ્રતિ-ફર્ટિલાઇઝિનને લીધે માત્ર એક જ શુક્રકોષ અંડકોષ તરફ જવા ઉત્તેજાય છે; જ્યારે બીજા શુક્રકોષોને અંડકોષ તરફ જતાં અપાકર્ષે છે. પરિણામે ફલન માટે કારણભૂત માત્ર એક જ શુક્રકોષ અંડકોષ તરફ પ્રયાણ કરી કાટખૂણ બનાવીને અંડકોષના રસપડનો સંપર્ક સાધે છે. ફર્ટિલાઇઝિનને લીધે નરકોષનો શીર્ષાગ્ર ઓગળે છે અને એક તાંતણાને આગળ ધપાવે છે. અંડકોષની બાહ્યસપાટી તરફ આવેલા ચીકણા સ્રાવમાંથી અંડકોષ રસપડના સંપર્કમાં આવતાં ત્યાં એક ચીરો પડે છે અને શીર્ષાગ્રમાંથી શુક્રકોષનું પ્રકોષકેન્દ્ર બહાર નીકળી ઉપર્યુક્ત તિરાડમાંથી અંડકોષની અંદર પ્રવેશે છે. આ એક રાસાયણિક અને ભૌતિક પ્રક્રિયા છે, જેમાં ભૌતિક પરિબળો પણ નર પ્રકોષકેન્દ્રને અંડકોષના કોષકેન્દ્ર તરફ વાળવામાં સહાયક નીવડે છે. દરમિયાન અગાઉ જણાવ્યા પ્રમાણે, પ્રતિફર્ટિલાઇઝિન અન્ય શુક્રકોષોને અંડકોષમાં પ્રવેશતાં અટકાવે છે.

ક્રમશ: નર પ્રકોષકેન્દ્રમાં થતા ફેરફારો દ્વારા તે માદા પ્રકોષકેન્દ્ર સાથે વિલીન થવાની તૈયારી કરે છે. દરમિયાન નર પ્રકોષકેન્દ્રના ત્રાક-કેન્દ્ર(centriole)ના વિભાજનથી નિર્માણ થયેલ બે ત્રાક-કેન્દ્રો વચ્ચે ત્રાક (spindle) અંગિકા ઉત્પન્ન થાય છે, જ્યારે નર અને માદા પ્રકોષકેન્દ્રનાં રંગસૂત્રો ત્રાકના મધ્ય ભાગ પર ગોઠવાય છે. પરિણામે પ્રથમ વિભાજનનો અંત આવે છે અને કોષનું દ્વિભાજન થાય છે. દરમિયાન શુક્રકોષની પૂંછડી અને ગ્રીવા અપકર્ષ પામે છે અને તેમના વિઘટનથી ઉત્પાદિત રસાયણોનું શોષણ થાય છે. સંયોજનથી બનેલ કોષને ફલિતાંડ (zygote) કહે છે. ફલિતાંડના વિભાજનથી ગર્ભના વિકાસની શરૂઆત થાય છે. ગર્ભની અંદર આવેલ જનીનોના પ્રભાવ હેઠળ તેમજ પર્યાવરણમાંથી પ્રાપ્ત થતા ખોરાકના પોષણથી ગર્ભ-વિકસિત ભ્રૂણ (foetus) રૂપાંતર પામતાં વિકાસને અંતે સંતાન રૂપે પૃથ્વી પર અવતરે છે.

રા. ય. ગુપ્તે