रूपांतरण

 रूपांतरण : (मेटॅमॉर्फॉसीस). प्राण्याचा भ्रूणविकास होत असताना एका अवस्थेतून दुसऱ्या अवस्थेत जाताना, त्याच्या शरीररचनेत अल्पकालावधीत जे ठळक बदल घडून येतात त्यास रूपांतरण असे म्हणतात. असे रूपांतरण स्पष्टपणे काही कीटकांच्या व उभयचर (पाण्यात व जमिनीवरही राहणाऱ्या) प्राण्यांच्या भ्रूणविकासात दिसून येते. इतर काही पृष्ठवंशी (पाठीचा कणा असलेल्या) प्राण्यांमध्येही अप्रत्यक्षपणे हे आढळते. पूर्ण वाढ झालेल्या प्राण्याच्या शरीरातील कोशिकांत (पेशींत) वा ऊतकांत (समान रचना व कार्य असलेल्या कोशिकांच्या समूहांत) काही बदल घडतात त्यांसही एक प्रकारचे रूपांतरणच म्हणतात. हे फरक पर्यावरणामुळे, आहारातील बदलामुळे, शरीरात निर्माण होणाऱ्या हॉर्मोनांमुळे (उत्तेजक स्रावांमुळे) किंवा जननिक कारणांमुळे निर्माण होतात. प्राण्याचे वय वाढले म्हणजेही त्याच्या शरीरात काही बदल घडतात. डब्ल्यू. एटकीन या शास्त्रज्ञांच्या मते गर्भावस्थेत जननेंद्रियाखेरीज शरीरातील इतर भागांतील कोशिकांत, ऊतकांत किंवा इंद्रियांत जे बदल होतात तेही दूरार्थाने अक प्रकारचे रूपांतपणच होय.

कीटकांचे डिंभ (भ्रूणानंतरच्या स्वतंत्रपणे अन्न मिळवून जगणाऱ्या व प्रौढाशी साम्य नसणाऱ्या, सामान्यतः क्रियाशील असलेल्या पूर्व अवस्था) व बेडकांचे ⇨भैकेर यांचे पर्यावरणाशी अनुकूलन झालेले असते. याच प्राण्याचे प्रौढ निराळ्या पर्यावरणात राहतात. यामुळे डिंभ व भैकेर यांचा त्यांच्या प्रौढांशी अन्नासाठी जीवनकलह होत नाही. या परस्पर फायद्यामुळेच क्रमविकासात (उत्क्रांतीत) या प्राण्यांच्या बाबतीत रूपांतरण स्थिर झाले असावे.

अपृष्ठवंशी प्राणी : यात प्रामुख्याने कीटकांत रूपांतरण आढळते. या लक्षणावर आधारित कीटकांचे तीन वर्ग करता येतील. पहिल्या वर्गात अरूपांतरणी कीटकाचा समावेश होतो. या कीटकांची डिंभावस्थेतून फक्त वाढ होते व यथाकाल ते प्रौढासारखे दिसू लागतात. लेपिझ्मासारखे आदिम कीटक या वर्गात मोडतात. दुसरा वर्ग अल्परूपांतरणी कीटकांचा आहे. या वर्गात नाकतोडे, वाळवी, ढेकूण इ. कीटकांचा समावेश होते. या कीटकांच्या डिभांत शरीराचे आकारमान, अवयवांची प्रमाणबद्धता व अनेक वेळा रंग हे प्रौढांपेक्षा भिन्न असतात. नाकतोड्याचा डिंभ प्रौढांपेक्षा आकारमानाने लहान व पंखविरहीत असतो. या अवस्थेत ‘अर्भक’ म्हणतात. या अवस्थेत पाच टप्पे आहेत. प्रत्येक टप्प्यानंतर निर्मोचन (कात टाकण्याची क्रिया) होते व अर्भकाच्या आकारमानात वाढ झालेली आढळते. चौथ्या टप्प्यानंतर अवयवांची प्रमाणबद्धता प्रौढांसारखी होते व पंख निर्माण होतात. पाचव्या टप्प्यानंतर निर्मोचन झाले की, पूर्ण वाढ झालेला नाकतोडा बाहेर येतो. तिसऱ्या वर्गात भुंगेरे, फुलपाखरे, पतंग, माश्या, मधमाश्या या पूर्ण रूपांतरणी कीटकांचा समावेश होतो. घरगुती माशीच्या अंड्यातून डिंभ बाहेर आल्यावर त्याचे कातडे कठीण बनते व त्यात काळा रंग येतो. नंतर त्याचे कोशात रूपांतर होते आणि कालांतराने या कोशातून माशी बाहेर पडते. प्लॅटिसामिया सेकोपिया या रेशमाच्या किड्याचा डिंभ चार वेळा निर्मोचनाच्या वेळी बाह्य त्वचेची कोशिका जुन्या उपत्वचेखाली नवी उपत्वचा निर्माण करतात. यामुळे जुन्या उपत्वचेचा आधार सुटतो व ती विलग होऊन टाकली जाते. चार वेळा निर्मोचन झाल्यवर पाचव्या वेळी डिंभ कोशात जातो. कोश जाड किरमिजी उपत्वचेने वेष्टिलेला असतो. कोशात डिंभ गेला म्हणजे त्यातील बरीच ऊतके नाश पावतात. पूर्ण वाढ झालेला कीटक कोशातून बाहेर पडण्यापूर्वी शेवटचे म्हणजे सहावे निर्मोचन होते. कोशातील व कोशाबाहेर पडण्यापूर्वी झालेल्या निर्मोचनाच्या कालास रूपांतरण काल म्हणतात. व्ही. बी. विगल्सवर्थ यांनी दक्षिण अमेरिकेतील ऱ्होडिनिअस पॉलिक्सिस या रक्तशोषक ढेकणाच्या बाबतीत असे दाखवून दिले आहे की, या पाचही निर्मोचनाच्या क्रिया एका हॉर्मोनामुळे होतात. हे हॉर्मोन कीटकाच्या वक्ष ग्रंथीत तयार होते. कीटकाच्या मेंदूतून निर्माण होणारे दुसरे एक हॉर्मोन या वक्ष ग्रंथीस उत्तेजित करते. वक्ष ग्रंथीतील हॉर्मोन नुसते निर्मोचनाची क्रियाच करीत नाही, तर कीटकाच्या वाढीवरही नियंत्रण ठेवते. डोक्याच्या पश्चभागात मेंदूजवळ कॉर्पोरा ॲलाटा या नावाच्या लहान ग्रंथी आहेत व त्यांच्यातून स्रवणारे हॉर्मोन डिंभ विकासात प्रौढ संरचना तयार होण्यास प्रतिबंध करीत असल्याने त्याला शिशु-हार्मोन (निओटेनीन) म्हणतात. ऱ्होडिनिअसवरील प्रयोगावरून असे दिसून आले आहे की, सुरुवातीच्या अवस्थांत निर्मोचन व शिशु ही दोन्ही हॉर्मोने निर्माण होतात, अंतिम निर्मोचनाच्या वेळी कॉर्पोरा अँलाटाची क्रियाशीलता पुष्कळच कमी होऊन वक्ष ग्रंथी हॉर्मोनाच्या परिणामास पूर्ण वाव मिळतो. डिंभाची वाढ पूर्ण झाल्यावर शिशु-हॉर्मोनाचे स्रवण थांबते.

सेक्रोपिया रेशमाच्या किड्याच्या डिंभाच्या बाबतीत मेंदू व वक्ष ग्रंथी हॉर्मोने निर्मोचनास, तर शिशु-हॉर्मोन डिंभाची उपत्वचा तयार होण्यास चालना देतात. पाचव्या निर्मोचपनापावेतो शिशु-हॉर्मोनाचे मान कमी होऊन कोशाची उपत्वचा तयार होते. कोशावस्थेत कॉर्पोराॲलाटा निष्किय झाल्याने अंतिम निर्मोचन शिशु-हॉर्मोनाशिवायच होते व प्रौढ कीटक तयार होतो. कोशात असताना बाहेरील तापमान थंड असले, तर या किड्यांची क्रियाशीलता मंदावते व ते कोशावस्थेतच राहतात. या स्थितीस विकासावरोध म्हणतात. निर्मोचमाचे कार्य जसे मेंदू व वक्ष ग्रंथीवर अवलंबून असते, तसेच विकासावरोध थांबविण्याचे कार्यही मेंदू व या ग्रंथीवरच अवलंबून असते. थंड तापमानामुळे मेंदू उत्तेजित होतो व त्यापासून स्रवणारे हॉर्मोने वक्ष ग्रंथीस उत्तेजित करते. सर्वसाधारणपणे बहुतेक कीटकांचे रूपांतरण वरीलप्रमाणे घडून येते.

एकायनोडर्म संघातील तारामीन या प्राण्यांत डिंभाचे शरीर द्विपार्श्व सममिती [⟶ प्राणी सममिति] दर्शविते. या डिंभाचे प्रौढात रूपांतरण होताना, डिंभाच्या आकाराचेच नव्हे, तर समसमितीचे सुद्धा द्विपार्श्वपासून अरीय सममितीत रूपांतरण होते. खेकडे, शेवंडे इ. कवचधारी प्राणी व गोगलगाई, शिंपले इ. मृदुकाय प्राणी यांच्यातही रूपांतरण होते.

पृष्ठवंशी प्राणी : कनिष्ठ पृष्ठवंशी प्राण्यात ट्यूनिकेटा (यूरोकॉर्डेटा) या उपसंवातील ट्यूनिकेट प्राण्यात रूपांतरण आढळते. या प्राण्याचे डिंभ भैकेरासारखे स्वतंत्र पोहणारे असतात. त्यांना शेपूट, चोल (शरीराभोवतील पातळ आच्छादन), मध्यवर्ती डोळा, रंगद्रव्ययुक्त कर्णाश्म [⟶ कान] व चिकट स्राव देणाऱ्या ग्रंथी असतात. डिंभात मूलभूत कॉर्डेट शरीररचना [⟶ कॉर्डेटा] असते. अंड्यातून बाहेर पडल्यावर काही काळ डिंभ स्वतंत्रपणे पोहतो आणि मग चिकट स्रावाच्या साहाय्याने पाण्यातील लाकडास किंवा दगडास चिकटतो. थोड्या दिवसांत किंवा काही तासांत भैकेरासारख्या डिंभाचे रूपांतरण स्थानबद्ध पिशवीसारख्या रूपातील व डिंभाशी फारच थोडे साम्य असलेल्या प्रौढ ट्यूनिकेटात होते. हे रूपांतरण झाल्यावर प्रौढात जननेंद्रियांची वाढ होते. [⟶ ट्यूनिकेटा].

पृष्ठवंशी प्राण्यात सर्वांत आदिम प्राणी लँप्रिसारखे सायक्लोल्टोम हे होत. हे प्राणी जंभरहित (जबडे नसलेले) व पादरहित असतात. हे वाहत्या पाण्यात अंडी घालतात. अंड्यातून बाहेर येणारा डिंभ नेत्रहीन असतो. या डिंभास आमोसीट म्हणतात. हा अंड्यातून बाहेर आल्याबरोबर चिखलात किंवा रेतीत स्वतःला पुरून घेतो. कित्येक वर्षांनंतर तो या परिस्थितीतून बाहेर येतो तेव्हा त्याचे प्रौढात रूपांतरण झालेले असते. यानंतर साधारणपणे वर्षभर मोकळ्या पाण्यात हिंडल्यावर त्याच्या शरीरात जननेंद्रिये वाढतात आणि याबरोबरच दुय्यम लैंगिक लक्षणे दिसू लागतात. प्रौडावस्था पूर्णपणे प्राप्त झालेले सायक्लोस्टोम अंडी घालण्याकरिता नियेजित ठिकाणी जातात. [⟶ सायक्लोस्टोम].

मत्स्य वर्गातील काही जातींत रूपांतरण आढळते. चपट्या माशांच्या पिलांत द्विपार्श्व सममिती असते पण काही काळानंतर डोळ्यांची जागा बदलते आणि तोंड व पक्षही एका बाजूस सरकतात. प्रौढाववस्थेत हा मासा एका अंगावर समुद्रतळाशी पडलेला आढळतो. डोळ्याचे आणि शरीराच्या काही भागांचे सरकणे हे अक प्रकारचे रूपांतरणच होय. यूरोपीय ईल मासे वेस्ट इंडिजच्या ईशान्येस असलेल्या सारगॅसो समुद्रात अंडी घालतात. यांच्या अंड्यातून पारदर्शक डिंभ बाहेर पडतात. त्यांना लेप्टोसेफॅलस असे म्हणतात. हे डिंभ गोड्या पाण्यात गेल्यावर तेथे त्यांचे रूपांतर होते. त्यास एल्व्हर म्हणतात. या एलव्हरची वाढ होऊन परत अंडी घालण्यापूर्वी त्याचे रूपांतरण ईलमाशात होते.

उभयचर प्रांण्यातील बेडकाचा भ्रूण अंड्याबरोबर येतो त्या वेळी त्याच्या शरीरावर बहिर्क्लोम (बाह्य कल्ले) असतात, तसेच पाण्यातल्या वनस्पतीस किंवा दगडास चिकटण्यास उपयुक्त असे चूषक (निर्वात निर्माण करून चिकचण्यास मदत करणाऱ्या संरचना) असतात. सहा दिवसांनंतर भ्रूणाची लांबी दहा मिमी. इतकी होते. या अवस्थेस डिंभ असे म्हणतात. डिंभाची शेपटी रूंद व अर्धपारदर्शक असते. डोळ्यावर स्वत्छमंडल (बुबुळाच्या पुढचा पारदर्शक भाग) आलेले असते.

नासीय खात (नाकाच्या पोकळीचा काही भाग म्हणून विकसीत होणारा खळगा) आढळते व दातांची वाढ होत असलेली दिसते. या अवस्थेस ⇨भैकर म्हणतात. या अवस्थेत चूषक नाहीसे होतात व क्लोमांवर आवरण निर्माण होऊन क्लोमगुहा तयार होते. शरीराच्या अधरभागातील पारदर्शक कातडीतून आतील इंद्रियांची वाढ झालेली दिसते. या अवस्थेनंतर भैकेराचे प्रौढ बेडकात रूपांतर होते. हे रूपांतरण ⇨अवटु ग्रंथीत निर्माण होणाऱ्या थाथरॉक्सिन या हॉर्मोनाच्या साहाय्याने होते. या अवस्थेत असताना शस्त्रक्रियेने जर अवटू ग्रंथी काढून टाकली, तर भैकेराचे रूपांतरण होत नाही व भैकेराची वाढ होत राहते. भैकेरास पुरेसे खाद्य दिले नाही, तरीही रूपांतरण लांबणीवर पडते. याउलट अवटू ग्रंथी किंवा त्यातील हॉर्मोन जर खाद्यातून दिले, तर रूपांतर लवकर होते. शस्त्रक्रियेने अवटू ग्रंथी खाद्यातून दिली, तर त्याचे रूपांतरण होते. नैसर्गिक रूपांतरण होते. नैसर्गिस रूपांतरणास लागणारा वेळ निरनिराळ्या जातींत परिस्थितीनुसार निरनिराळा असतो, भैकेराच्या रूपांतरणात अवटू ग्रंथाचे हॉर्मोन फार महत्तावाचे आहे. अवटू ग्रंथी नसली, तर आयोडिनामुळे रूपांतरण होऊ शकते. आयोडीन बंद केले, तर रूपांतरण थांबते.

काही सॅलॅमँडरांच्या भ्रूण विकासात डिंभाची काही लक्षणे उदा., बहिर्क्लोम, शेपूट इ. त्यांच्या आयुष्यभर राहतात. याच अवस्थेत जनन तंत्राची (जनन संस्थेची) वाढ होते आणि प्रजोत्पादनही होते. या कायम डिंभावस्थेस अँक्झोलोटल असे म्हणतात. याच्यावर थायरॉक्सिनाचा काही परिणाम होत नाही. बेडकाच्या भ्रूणातील वा भैकेरातील ⇨पोष ग्रंथी  शस्त्रक्रिया करून काढल्यास त्याचे रूपांतर होत नाही.

दुय्यम रूपांतरण : काही प्राण्यांत डिंभावस्थेनंतर रूपांतरण झाल्यावर काही काळाने पुन्हा रूपांतरण होते. या रूपांतरणास दुय्यम रूपांतरण म्हणतात. काही प्राण्यांत हे फरक अल्प असतात, तर काहींत ते मोठ्या प्रमाणावर असतात. लाल ठिपक्यांचा न्यूट हा उभयचर वर्गातील प्राणी पहिले रूपांतरण झाल्यानंतर दोनतीन वर्षांचा होईपर्यंत त्याला ‘रेड एक्ट’ म्हणतात. यानंतर तो पुन्हा पाण्यात शिरतो व त्याचा रंग पिवळट हिरवा होतो, कातडे डिंभासारखे मऊ बनते, चापट अशा शेवटीची वाढ होते. श्वासोच्छ्‌वास मात्र फुप्फुसातूनच होतो. ही दुय्यम रूपांतरणाने आलेली लक्षणे त्याच्या सबंध आयुष्यभर राहतात. [⟶ न्यूट].

दुय्यम रूपांतरणात शरीरक्रियावैज्ञानिक व जीवरासायनिक फरकही घडतात. दृकपटातील रोडॉप्सीन या लालसर रंगद्रव्याची जागा पॉर्फिरॉप्सीन हे जांभळटसर रंगद्रव्य घेते. रोडॉप्सीन हे भूचर प्राणी व सागरी मासे यांचे वैशिष्ट्य आहे, तर पॉर्फिरॉप्सीन हे उभयचर डिंभासारख्या गोड्या पाण्यातील प्राण्यांचे वैशिष्ट्य आहे. डिंभातून नायट्रोजनाचे अमोनियाच्या रूपाने होणारे उत्सर्जन रेड एफेटमध्ये यूरियाच्या रूपात होते पण दुय्यम रूपांतरण झाल्यावर पुन्हा अमोनियाच्या प्रमाणात वाढ होऊ लागते. दुय्यम रूपांतरणाशी संबंधित असणाऱ्या घटनांना पोष ग्रंथीच्या अग्रखंडातून स्त्रवणाऱ्या प्रोलॅक्टिनासारख्या हॉर्मोनामुळे चालना मिळते.

समुद्रात स्थलांतर करणाऱ्या सागरी लँप्री या प्राण्यांत प्रारंभीच्या त्यांच्या गोड्या पाण्याच्या वास्तवातील पहिल्या रूपांतरणानंतर त्यांच्या डोळ्यात रोडॉप्सीन हे रंगद्रव्य असते. मूळच्या गोड्या पाण्यात अंडी घालण्यासाठी जाताना प्रत्यक्ष प्रजोत्पादनापूर्वी दुय्यम रूपांतरणाच्या वेळी त्यांच्या डोळ्यातील रोडोप्सिनाचे परिवर्तन पॉर्फिरॉप्सीन या रंगद्रव्यात होते. यूरोपियन ईल हा मासा सारगॅसो समुद्रात अंडी घालण्यास जातो व यापूर्वी याच्यात दुय्यम रूपांतरण होते. या रूपांतरणात होते. या रूपांतरणात पचन तंत्राचा नाश होतो, शरीरातील रंगद्रव्ये बदलतात व डोळ्याचा व्यास दुप्पट होतो. डोळ्यातील गोड्या पाण्यामधील पॉर्फिरॉप्सिनाची जागा मोठ्या प्रमाणात विशिष्ट प्रकारच्या खोल सागरी रोडॉप्सिनाची जागा मोठ्या प्रमाणात विशिष्ट प्रकारच्या खोल सागरी रोडॉप्सिनाने घेतलेली आढळते.

संदर्भ : 1. Hickman, C. P. Integrated Principles of Zoology, Saint Louis, 1966.

    2. Weisz, P. B. The Science of Zoology, New York, 1966.

इनामदार, ना. भा. कुलकर्णी, र. ग.

“