वृद्धि, प्राण्यांची

वृद्धि, प्राण्यांची : वृद्धी हे सजीवाचे मूलभूत गुणवैशिष्ट्य असून कालानुरूप जीवाच्या आकारमानात किंवा द्रव्यमानात (पर्यायाने वजनात) होणाऱ्या वाढीला वृद्धी म्हणतात. सजीवाच्या शरीरात सतत घडत असणाऱ्या भौतिक व रासायनिक घडामोडींना ⇨चयापचय म्हणतात. सजीवाच्या शरीरात चयापचय व विकास यांच्या परस्परांशी निगडीत व गुंतागुंतीच्या प्रक्रियांची मालिका चालू असते. त्यांच्या दृश्य परिणाम म्हणजे जीवाची वृद्धी होय. जीवाच्या आकारातील व आकारमानातील, तसेच काही प्रमाणात त्याच्या रासायनिक संघटनांतील बदल हे जीवाच्या वृद्धीचे एकमेवद्वितीय वैशिष्ट्य असते [उदा., केवळ सूक्ष्मदर्शकातूनच दिसू शकणाऱ्या एका सूक्ष्म कोशिकेपासून (पेशीपासून) सु. ७५,००० किग्रॅ. वजनाचा व सु. ३० मी. लांबीचा देवमासा तयार होतो]. असे असले, तरी जीवाची एकात्मता व व्यक्तिवैशिष्ट्य टिकून राहते. कारण वृद्धीचा संबंध मूलतः जीवाच्या स्वतःच्या द्रव्यासारख्या द्रव्याच्या त्याच्यामार्फत होणाऱ्या संश्लेषणाशी असतो. अशा संश्लेषणातून निर्माण होणाऱ्या पदार्थांचा प्रकार व प्रमाण आनुवंशिक रीत्या ठरत असते आणि विविध जीवजाती जरी एकच द्रव्य वापरू शकत असल्या, तरी प्रत्येक जातीत निर्माण होणारे असे पदार्थ ठराविक (वैशिष्ट्यदर्शक) असतात. यामुळेच जीवजातींत भिन्नता आढळते. शिवाय सर्व जीवजातींत वृद्धीचे प्रमाण सारखे नसते (उदा., प्रौढ गिनीपिगचे वजन त्याच्या नवजात पिलाच्या वजनाच्या पाचपट, तर प्रौढ हत्तीचे वजन त्याच्या नवजात पिलाच्या वजनांच्या साठपट असते). अर्थात प्राण्यांची वृद्धी अखंडपणे चालू राहत नाही. प्रौढत्वानंतर ती स्थिर होते व विशिष्ट मर्यादेनंतर ती थांबते.

कोशिकांची संख्या वाढणे आणि कोशिकांचे आकारमान वाढणे या प्रमुख प्रक्रियांद्वारे जीवाची वृद्धी होते. सजीवाच्या शरीरातून वेगळ्या काढलेल्या जिवंत कोशिका योग्य अशा संवर्धक माध्यमात ठेवल्या तर त्यांची गुंतागुंतीची वृद्धि-प्रक्रिया पाहता येते. नवीन जीवद्रव्याचे संश्लेषण होऊन कोशिकांची आतून वृद्धी होते आणि नंतर पूर्ण वाढ झालेल्या कोशिकांचे विभाजन होऊन एकसारख्या दोन अपत्य कोशिका निर्माण होतात. सजीवातील कोशिकांचे विभाजन समविभाजन व अर्धसूत्री विभाजन या पद्धतींने होते. समविभाजनात द्विगुणित गुणसूत्रांच्या [→गुणसूत्र] संख्येत बदल न होता प्रत्येक गुणसूत्र उभे विभागून पुन्हा सारख्या गुणसूत्रांची दोन केंद्रके बनतात. प्राण्याच्या वृद्धीसाठी ही पद्धत उपयोगी असून हे विभाजन चार टप्प्यांत होते. अर्धसूत्री विभाजनात गुणसूत्रांची संख्या प्रथम निम्मी (एकपट) होते. नव्याने निर्माण झालेल्या दोन अपत्य कोशिकांपैकी प्रत्येकीत ही संख्या एकपट असते. त्यानंतर लगेच त्या कोशिकांचे पुन्हा एकदा विभाजन होते पण गुणसूत्रांची संख्या एकपटच राहते. एकूण चार नव्या कोशिका तयार होतात. [→कोशिका].

ऊतकसंवर्धनातही अपत्य कोशिकांची वृद्धी होते व त्यांची पूर्ण वाढ झाल्यावर त्यांचे पुन्हा असेच विभाजन होते. जोपर्यंत आवश्यक द्रव्ये (उदा., ग्लुकोज, खनिज द्रव्ये, जीवनसत्त्वे, किंवा ॲमिनो अम्ले) संवर्धक माध्यमातून पुरविली जातात आणि हानिकारक टाकाऊ पदार्थ साचू दिले जात नाही, तोपर्यंत असे कोशिका-विभाजन परत परत होत राहते. [→ऊतकसंवर्धन].    

विकासाच्या प्रारंभी किंवा अल्पकाळानंतर प्राण्याची वृद्धी सुरु होते. यात कोशिका-विभाजन व नवीन जीवद्रव्याचे संश्लेषण होते. अशा संश्लेषणासाठी प्रारंभी अंड्यात असलेला किंवा नंतर पर्यावरणातून मिळविलेला कच्चा माल वापरला जातो.

प्रत्येक सजीवाच्या जीवनाची सुरुवात एका कोशिकेपासून होते. मानव तसेच इतर सस्तन व अन्य प्राण्यांमध्ये सुरुवातीच्या काळातील भ्रूणामध्ये (गर्भामध्ये) पहिल्या विभाजनानंतर निर्माण होणाऱ्या कोशिका समरुप असून त्यांच्यात समरुप विकासाची क्षमता असते. काही अपृष्ठवंशी (पाठीचा कणा नसणाऱ्या) प्राण्यांमध्ये सोळा कोशिकांच्या भ्रूणाच्या बाबतीतही घडते. म्हणजे अलग केलेल्या या प्रत्येक कोशिकेपासून पूर्ण प्राणी विकास पावू शकतो. यावरून प्राण्यातील प्रत्येक कोशिका आनुवंशिक दृष्टीने समरुप असते आणि विकासाच्या किमान सुरुवातीच्या टप्प्यांत तरी पूर्ण प्राणी निर्माण करण्याची क्षमता त्यांच्यात असते.

तथापि अखंड भ्रूणामध्ये प्रत्येक घटक कोशिका सामान्यपणे प्राण्याच्या शरीराचा एक विशिष्ट भागच निर्माण करते. यातून शरीरातील भिन्नभिन्न कार्यांना उपयुक्त अशा वैशिष्ट्यपूर्ण ऊतकांची व अवयवांची निर्मिती व वृद्धी होते. विकास प्रक्रियेत शरीर-संरचनेत असे भेद वाढणे अभिप्रेत असते. परिणामी विकसनशील भ्रूणातील कोशिकांच्या साहचर्यामुळे प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिकेच्या जननिक सांकेतिक वर्णाचा केवळ एक नियंत्रित भागच कार्यरत होऊ शकतो. मात्र यामागील कारणाचे पूर्ण आकलन झालेले नाही.

ऊतकसंवर्धनातील कोशिकांच्या वृद्धीपेक्षा प्राण्याच्या भ्रूणाच्या वृद्धीची प्रक्रिया पुष्कळच अधिक गुंतागुंतीची असते. भ्रूणाच्या विकासातील सुरुवातीचा काळ सोडल्यास सर्वसाधारणपणे वृद्धीचा संबंध नेहमीच विभेदन व आकारजनन यांसारख्या प्रक्रियांशी असतो. विभेदनामध्ये कोशिका आपल्या पूर्वगामी कोशिकांमधून आणि एकमेकींपासूनही विलग होऊन भिन्न अशा होतात. अशा रीतीने विकास होताना शरीराची विविश कार्ये करणारा घटक (उदा., स्नायू, तंत्रिका तंतू किंवा ग्रंथी) असणाऱ्या कोशिका आणि ऊतके (समान रचना व कार्ये असणारे कोशिकासमूह) वेगवेगळी ओळखता येतात. अवयवांची तंत्रे (संस्था) विकसित होतात आणि भ्रूणाची भूमितीय संरचना बदलताना त्याच्या आकारात व आकृतीबंधात होणाऱ्या बदलांना आकारजनन म्हणतात. यातून अंडाणूचा (भ्रूणाचा) गोलाकार सावकाशपणे बदलत जाऊन द्विपार्श्व सममित आकार निर्माण होतो आणि त्याला अग्र व पश्च टोक तसेच पृष्ठीय व अधर बाजू असतात [→प्राणिसममिति]. नंतरच्या विकासात कोशिकेचे आकारमान वाढून होणारी वृद्धी ही प्रभावी प्रक्रिया असते. [→कोशिका प्राण्यांचे आकारजनन भ्रूणविज्ञान].

वृद्धीच्या रासायनिक गरजा : वृद्धी होत असताना नवीन ⇨जीवद्रव्य  संश्लेषित होते. बहुतेक आदिजीव, तसेच बहुसंख्य प्राण्यांना जीवद्रव्याच्या संश्लेषणासाठी गुंतागुंतीच्या कार्बनी रेणूंची आवश्यकता असते. पाणी, अकार्बनी द्रव्ये, कार्बनी द्रव्ये (विशेषेकरुन विशिष्ट ॲमिनो अम्ले व वसाम्ले) आणि पूरक घटक किंवा जीवनसत्त्वे यांची सर्वसाधारणपणे प्राण्यांच्या वृद्धीसाठी गरज असते.

पाणी : विद्रावक म्हणून पाणी सर्व सजीव कोशिकांच्या दृष्टीने मोलाचे असते. पाण्यामार्फत आवश्यक द्रव्ये कोशिकेच्या आत आणली जातात व चयापचयाद्वारे बनलेली टाकाऊ द्रव्ये त्याच्यामार्फत बहेर नेली जातात. वाढणाऱ्या भ्रूणाच्या कोशिकांतही असेच घडते.

गोड्या व सागरी पाण्यात वाढणारे प्राण्यांचे भ्रूण अंड्याच्या (बलकाचा) निर्जीव, संचयित घटक या रुपात पुष्कळ पाणी आत घेतात आणि ⇨जलीय विच्छेदन  व संश्लेषण यांद्वारे भ्रूणाचे सजीव व निर्जीव घटक तयार होतात. उदा., जमिनीवर तसेच पाण्यातही राहणाऱ्या उभयचर प्राण्यांचे अंडे पाणी शोषून घेतल्यामुळे विदलनाच्या वेळी फुगते. आकारजननाच्या आधीच्या विकासाच्या सर्व काळात आकारमान व वजन यांमध्ये शेकडोपट वाढ होते. कारण साचलेल्या बलकाचे जीवद्रव्यात रुपांतर होते व याच प्रक्रियेत पाणी आत घेतले जाते.

गर्भाशयांतर्गत वृद्धी होताना सस्तन प्राण्यांचे भ्रूणही पुष्कळ पाणी आत घेतात. या बाबतीत मातेच्या रक्तप्रवाहातून स्वाभाविकपणे पाणी मिळते. गर्भारपणाच्या पहिल्या सहा आठवड्यांत मानवी गर्भाचे आकारमान सु. पन्नास हजार पट वाढते आणि यातील ९८ टक्के वाढ पाण्यामुळे झालेली असते.

पक्षी, काही सरीसृप (सरपटणारे प्राणी) व कीटक या ठराविक प्राण्यांच्या अंड्यांमध्ये ती घातली जाण्याआधीच पाण्यासहित वृद्धीसाठी लागणारा सर्व कच्चा माल असावा लागतो. अशा सापेक्षतः अपार्य, बंदिस्त अंड्यांच्या बाबतीत उबविण्याआधीच्या विकासाच्या संपूर्ण काळात त्यांच्यामार्फत पर्यावरणातून मुख्यत्वे ऑक्सिजन व कार्बन डाय-ऑक्साइड वायूंची देवाणघेवाण होते. अशा प्राण्यांच्या भ्रूणांमधील प्रथिनांच्या चयापचयातून अखेरीस मुख्यतः यूरिक अम्ल हा टाकाऊ पदार्थ निर्माण होतो. यूरिक अम्ल पाण्यात मर्यादित प्रमाणात विरघळत असल्याने ते बिनविषारी यूरेट स्फटिकांच्या रुपात भ्रूणाबाहेरच अलग केले जाते. अशा प्रकारच्या पेटीसारख्या बंदिस्त अंड्यातील भ्रूणाच्या विकासामध्ये कार्बोहायड्रेट, प्रथिन व विशेषतः वसा व मेद यांच्या ज्वलनातून मुख्यतः चयापचयी पाण्याची निर्मिती होते.

अकार्बनी द्रव्ये : कंकालाच्या (सांगाड्याच्या) व शरीराला आधार देणाऱ्या इतर संरचनांच्या निर्मितीकरिता अकार्बनी द्रव्ये मोठ्या प्रमाणात लागतात. पृष्ठवंशी व अपृष्ठवंशी प्राण्यांसाठी सिलिकॉन, मॅग्नेशियम, कार्बोनेटांतील कार्बन व फॉस्फेटांमधील फॉस्फरस ही मूलद्रव्ये अतिशय महत्त्वाची असतात. शरीरातील द्रायूंचे ⇨तर्षणविषयक गुणधर्म या मूलद्रव्यांवर अवलंबून असतात. तसेच त्यांच्यामुळे कोशिका, ऊतके व अवयव यांना योग्य तऱ्हेने कार्य करण्यासाठी आवश्यक असलेली परिस्थिती निर्माण होते. जीवद्रव्यात काही मूलद्रव्ये अत्यल्प प्रमाणात आढळतात. त्यांना लेशमात्र मूलद्रव्ये म्हणतात. ही वृद्धीसाठी आवश्यक असून त्यांच्याविना वृद्धी होऊ शकत नाही. पुष्कळ लेशमात्र मूलद्रव्ये बहुतकरुन एंझाइमे [उत्तेजक स्राव→एंझाइमे] व एंझाइम सहघटक यांची निर्मिती व क्रिया यांमध्ये सहभागी असतात. उदा., श्वसनाशी निगडीत हीमोग्लोबिन या रंगद्रव्यात लोह असते आणि लोहामुळे हीमोग्लोबिनामध्ये ऑक्सिजन वाहून नेण्याची क्षमता आलेली असते [→रक्तारुण]. कार्‌बॉनिक ॲनहायड्रेज या एंझाइमात जस्त तर टायरोसीनेज या एंझाइमात तांबे असते.

कार्बनी द्रव्ये : भ्रूणविकासासाठी लागणारी कार्बनी द्रव्ये अंड्यात बलकाच्या रुपात विकासाची सुरुवात होण्याआधीच मातेने पुरविलेली असतात अथवा अपरास्तनी (वार असलेले सस्तन प्राणी) व इतर प्रकारचे काही प्राणी यांच्यात ही द्रव्ये विकासाच्या काळात मातेकडून पुरविली जातात. कार्बोहायड्रेटे, प्रथिने व वसा अथवा त्यांच्या भंजनातून निर्माण होणारी कार्बनी द्रव्येही प्राणी वृद्धीसाठी कच्चा माल म्हणून वापरतात. वरवर पाहता कार्बोहायड्रेटे आवश्यक द्रव्ये नाहीत. ती नसतानाही प्रयोगशाळेतील प्राण्यांची वृद्धी होऊ शकते. अशाच प्रकारे कदाचित वसासुद्धा अनावश्यक द्रव्ये असावीत. परंतु वृद्धी चालू ठेवणे व वृद्धी थांबल्यानंतर शरीराची निगा राखणे यांसाठी काही प्राण्यांना विशिष्ट असंतृप्त वसाम्लांची आवश्यकता असते. अर्थात वृद्धीच्या प्रक्रियेत कार्बोहायड्रेटे व वसा हेच ऊर्जेचे प्रमुख स्रोत असतात. [→कार्बोहायड्रेटे वसाम्ले].

प्रथिने सजीव ऊतकांचे प्रमुख कार्बनी घटक असून वृद्धीसाठी ती सर्वाधिक महत्त्वपूर्ण असा कच्चा माल आहे. वृद्धी होताना अंड्यात साठविलेल्या किंवा अन्नरूपात बाहेरुन मिळालेल्या प्रथिनांचे पचन होऊन त्यांची घटक असणारी ॲमिनो अम्ले तयार होतात. नंतर त्यांचे विवेचक रीतीने पुनर्संश्लेषण होऊन जीवद्रव्य तयार होते. प्राण्यांनी संश्लेषित केलेल्या प्रथिनांची खास प्रकारची गुणवैशिष्ट्ये असतात व ही गुणवैशिष्ट्ये प्रथिनातील ॲमिनो अम्लांचे प्रकार व संख्या यांच्यावर अवलंबून असतात. यामुळे सर्वच प्रथिने वृद्धीच्या दृष्टीने एकसारखी आधारभूत ठरु शकत नाहीत. कधीकधी सजीवाला ॲमिनो अम्लांची आवश्यकता असते पण तो ती संश्लेषित करु शकत नाही. उदा., झाईन हे मक्यातील प्रथिन असून आहारात ॲमिनो अम्लांचा एकमेव स्रोत म्हणून याचा अंतर्भाव असल्यास अशा आहाराने घुशींची वृद्धी होणार नाही अथवा त्या तगूनही राहणार नाहीत. झाईनमध्ये ग्लायसीन, लायसीन व ट्रिप्टोफेन ही ॲमिनो अम्ले नसतात. घूस लायसिनाचे संश्लेषण करु शकते पण लायसीन व ट्रिप्टोफेन यांचे संश्लेषण करु शकत नाही. यामुळे तिची वृद्धी होत नाही. मात्र तिच्या आहारात योग्य प्रमाणात लायसीन व ट्रिप्टोफेन असल्यास तिची सर्वसाधारण स्वाभाविक गतीने वृद्धी होते. या प्रकारच्या प्रयोगांवरुन घुशींच्या वृद्धीसाठी (व बहुधा माणसाच्या वृद्धीसाठी) वीसपैकी दहा ॲमिनो अम्ले अत्यावश्यक असल्याचे दिसून आले आहे. ऊतकसंवर्धनात वृद्धीसाठी १३ ॲमिनो अम्ले अत्यावश्यक असल्याचे आढळले आहे. अर्थात संवर्धित करण्यात येणाऱ्या कोशिकेच्या प्रकारानुसार ॲमिनो अम्ले भिन्न असतात. [→ॲमिनो अम्ले प्रथिने].

अशा प्रकारे प्राण्याला पुरविलेल्या प्रथिनाच्या केवळ प्रमाणावर किंवा उपलब्धतेवर वृद्धी अवलंबून नसते तर प्रथिनामधील ॲमिनो अम्लांच्या प्रकारांवरही ती अवलंबून असते. जेव्हा वृद्धी थांबते व प्राणी प्रौढ आकारमानाइतका वाढलेला असतो, तेव्हाही आहारातून वृद्धीसाठीचा कच्चा माल पुरविणे गरजेचे असते. कारण चयापचयाच्या किंवा शरीरक्रिया-वैज्ञानिक क्रियांमुळे कोशिका अथवा ऊतके सतत झिजत असतात आणि अशा पूरक आहारामुळे प्राण्याला त्या कोशिका अथवा ऊतके दुरुस्त करता येतात अथवा त्यांच्या बदली नवीन कोशिका वा ऊतके निर्माण करणे शक्य होते. त्यामुळे शरीराचे आकारमान व कोशिकांची संख्या यांचे संतुलन साधले जाते.

प्रथिन-संश्लेषण : प्राण्याच्या शरीरातील प्रथिन-संश्लेषणाची त्वरा आरएनएशी [रिबोन्यूक्लिइक अम्लाशी→न्यूक्लिइक अम्ले] थेट निगडीत असते. आरएनए अनेक प्रकारच्या कोशिकांत असते. अशा प्रकारे वृद्धी होत असणाऱ्या म्हणजे प्रथिन-संश्लेषण करीत असणाऱ्या कोशिकांमधील आरएनएची संहती उच्च असते. ज्या कोशिकांमधील वृद्धी थांबली आहे, त्यांच्यात आरएनए कमी प्रमाणात आढळते. प्रथिन-संश्लेषणात सहभागी असणारे घटक अलग करुन त्यांच्यावर प्रयोगशाळेत प्रयोग करण्यात आले. त्यांवरुन प्रथिन-संश्लेषणासाठी पुढील तीन भिन्न प्रकारच्या आरएनएची गरज असते, असे दिसून आले. रिबोसोमल आरएनए (rRNA) , संदेशक (मेसेंजर) आरएनए (mRNA) आणि स्थानांतरण (ट्रान्स्फर) आरएनए (tRNA) यांशिवाय ॲडिनोसीनट्रायफॉस्फेट (एटीपी) व ग्वानोसीनट्रायफॉस्फेट (जीटीपी) यांच्या रूपातील ऊर्जास्रोत असणारी ॲमिनो अम्ले व अनेक एंझाइमे प्रथिन-संश्लेषणासाठी आवश्यक असतात.

वृद्धिघटक : मानवी वृद्धीचे निरीक्षण आणि प्राण्यांवरील प्रयोग यांवरून जीवद्रव्याच्या संश्लेषणासाठी लागणाऱ्या द्रव्यांव्यतिरिक्त प्राण्याच्या वृद्धीसाठी विशिष्ट पूरक द्रव्यांचीही गरज असते, ही गोष्ट लक्षात आली. यांच्यापैकी काही द्रव्ये आता जीवनसत्त्वे म्हणून ओळखली जातात. १९०६ साली एफ्. जी. हॉपकिन्स यांनी पुढील प्रयोग केला : शुद्ध प्रथिने, कार्बोहायड्रेटे, वसा आणि आवश्यक कार्बनी घटक असलेला आहार घुशींना दिला, पण त्यामुळे त्यांची योग्य प्रकारे वाढ झाली नाही असे दिसून आले. तथापि या रोजच्या आहारात ३ मिलि. एवढे दूध घातल्यास घुशींची प्राकृत वृद्धी झाली. याला रिबोफ्लाविन हा घटक कारणीभूत असल्याचे पुढे दिसून आले. त्यानंतर प्राण्यांच्या वृद्धीसाठी अनेक जीवनसत्त्वे आवश्यक असल्याचे आढळले असून त्यांपैकी पुष्कळ जीवनसत्त्वे ही जीवनसत्त्व-ब समूहातील आहेत. गौण दर्जाच्या काही प्राण्यांच्या जीवनसत्त्वविषयक गरजा ह्या सस्तन प्राण्यांच्या जीवनसत्त्वविषयक गरजांएवढ्याच गुंतागुंतीच्या असल्याचे दिसून आले आहे.

प्राण्यांना निरनिराळ्या जीवनसत्वांची गरज असते. प्राणी त्यांची निर्मिती करु शकत नाहीत. ही गरज वनस्पती वा इतर प्राणी यांचे भक्षण करुन भागते. जीवनसत्त्वांच्या अभावाचा प्राण्यांच्या वृद्धीवर अनिष्ट परिणाम होऊन अनेक विकृती निर्माण होतात. [→जीवनसत्त्वे त्रुटीजन्य रोग].

सजीव ऊतकांपासून वृद्धीला चालना देणारी विविध (अविशिष्ट) द्रव्ये मिळविता येतात. ऊतकाचा तुकडा संवर्धन माध्यमात ठेवून त्यात भ्रूणापासून मिळविलेला अर्क टाकल्यास ऊतकाच्या वृद्धीत लक्षणीय वाढ झालेली दिसते. आत्मविलयनाने (स्वयंपाचनाने) प्रौढ ऊतकाचे भंजन करुनही वृद्धीला चालना देणारी द्रव्ये मिळतात. कदाचित यांतूनच आवश्यक अशी काही ॲमिनो अम्ले मिळत असावीत.

अधीच ज्या माध्यमात इतर कोशिका किंवा प्राणी वाढविलेले असतात, अशा माध्यमात ठेवलेल्या कोशिका किंवा प्राणी यांच्या वृद्धीत पुष्कळदा सुधारणा झालेली आढळते. बहुतकरुन आधीच्या कोशिकांनी बाहेर टाकलेला कोणता तरी चयापचयोत्पाद माध्यम अनुकूलीत करतो व यामुळे माध्यम वृद्धीला चालना देण्याच्या दृष्टीने अधिक अनुरुप होते.

हॉर्मोने : ⇨पोष ग्रंथीच्या अग्रखंडात निर्माण होणाऱ्या विशिष्ट वृद्धि-हॉर्मोनांचा प्रभाव पृष्ठवंशी प्राण्यांच्या वृद्धीवर पडत असतो. पोष ग्रंथी शस्त्रक्रियेने काढून टाकल्यास किंवा तरुण प्राण्यात तिच्याकडून पुरेसे वृद्धि-हॉर्मोन निर्माण न झाल्यास प्राण्यात वामनता येते. उलट या हार्मोनांची जादा निर्मिती झाल्यास बृहत्‌-कायिता उद्‌भवते.⇨अवटू ग्रंथी, अधिवृक्क बाह्यक [→अधिवृक्क ग्रंथि] व काही बाबतींत ⇨जनन ग्रंथी  यांच्यामधून होणाऱ्या स्रवणाचाही वृद्धीवर परिणाम होतो पण थेट परिणाम बहुधा कमी होतो. विविध संधिपाद प्राण्यांची वृद्धी हॉर्मोनांच्या क्रियेने नियंत्रित होते. कीटक, कवचधारी प्राणी व साप यांच्या वृद्धी आणि निर्मोचन (कात टाकणे) ही परस्परनिगडित असतात आणि निर्मोचनावर हॉर्मोनांचे नियंत्रण असते. [→क्रेटिनिझम निर्मोचन हॉर्मोने].

वृद्धीचे मापन : विकासात भिन्नभिन्न वेळेला प्राण्याचे द्रव्यमान (वजन) अथवा आकारमान प्रत्यक्ष मोजून प्राण्याच्या वृद्धीचे सरळ मापन करता येते. प्रसंगविशेषी द्रव्यमानाचे रासायनिक मापन (उदा., प्रथिनातील एकूण नायट्रोजन अथवा न्यूक्लिओप्रथिनातील एकूण फॉस्फरस) उपयुक्त ठरु शकते. ज्या प्राण्यांच्या अंड्यांमध्ये बलक मोठ्या प्रमाणात असतो, अशा प्राण्यांच्या विकासाच्या आधीच्या टप्प्यांत सर्वसाधारणपणे वृद्धीसाठी लागणाऱ्या कच्च्या मालापासून जीवद्रव्य अलग करणे शक्य नसते. तथापि वृद्धीमध्ये जीवद्रव्यात होणाऱ्या वाढीबरोबर चयापचयाचे कार्य वाढते. अशा रीतीने वृद्धी व चयापचय परस्परनिगडित असल्याने चयापचयामध्ये वापरला गेलेला एकूण ऑक्सिजन अथवा त्यातून निर्माण झालेला एकूण कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू या रुपात वृद्धी अप्रत्यक्षपणे मोजता येते.

वृद्धीचा ओघ व गती : प्राण्याचे आकारमान (वजन, लांबी, घनफळ किंवा कोणता तरी रासायनिक घटक) आणि काल यांचा आलेख काढल्यास इंग्रजी एस (S) या अक्षराच्या वैशिष्ट्यपूर्ण आकाराचा म्हणजे अवग्रहाकारी वृद्धि-वक्र मिळतो. वनस्पती, प्राणी व समूहांचेही वृद्धि-वक्र गुणात्मक दृष्टीने सारखे असतात. मंद वृद्धीच्या सुरुवातीच्या अवस्थेनंतर वृद्धीची त्वरा खूप जलद असते, असे वृद्धि-वक्राच्या आकारावरुन उघड होते. आधीच्या टप्प्यांत अल्पावधीसाठी वृद्धी वाढत्या स्थिर गतीने होत राहते. लागोपाठच्या समान कालावधींत आकारमानाच्या वाढीचे शेकडा प्रमाण तेच असते. कारण वाढत्या घटकाद्वारे त्याच्यासारख्या द्रव्याची एक राशी संश्लेषित होताच खुद्द हे संश्लेषित द्रव्यच वृद्धिक्षम होते. अशा प्रकारे कोणत्याही क्षणी असणारी वृद्धी ही वाढणाऱ्या घटकाच्या परिणामाच्या समप्रमाणात असते. 

वृद्धी अनिश्चित काळापर्यंत मूळच्या जलद त्वरेने होत राहत नाही. विकास होत असताना वृद्धीची त्वरा वाढत्या प्रमाणात मंद होत जाते व अखेरीस स्थिर होऊन थांबते. तरीसुद्धा शरीरातील ठराविक भागांतील कोशिका विभेदन पूर्ण झालेले असतानाही नष्ट होणाऱ्या कोशिकांची जागा घेण्यासाठी कोशिका-विभाजन होऊन वाढू शकतात. उदा., लहान आतड्याच्या वरवरच्या ६० ते ७० टक्के अपिस्तरीय (उपकलेतील) कोशिका दररोज निघून जात असतात आणि त्यांची जागा नवीन कोशिका घेत असतात. या नवीन कोशिका आतड्यातील गृहिका व कप्पे यांच्या तळाशी कायम असणाऱ्या भ्रूणकोशिकांच्या क्रियेतून निर्माण होत असतात. नरात रोज लक्षावधी शुक्राणू निर्माण होत असतात. (मात्र माद्यांमध्ये जनन कोशिकांची निर्मिती जन्माच्या वेळीच झालेली असते). रक्तातील तांबड्या कोशिकांची आयुर्मर्यादा मर्यादित असून त्या झिजून नष्ट झाल्यावर त्यांच्या जागी शरीरामधील रक्तनिर्मात्या ऊतकांच्या (अस्थिमज्जा) क्रियेमार्फत  निर्माण होणाऱ्या नवीन कोशिका येतात. केस नखे यांच्या कोशिका अयुष्यभर निर्माण होत असतात. यकृतातील कोशिकांचे विभाजन व वृद्धी सातत्याने होते. मृत कोशिकांची जागा नवजात कोशिका घेतात, सस्तन प्राण्यांमध्ये जखमांमुळे नष्ट होणाऱ्या त्वचेची जागा नवी त्वचा घेऊ शकते. अवटू ग्रंथीमधील कोशिकांवर काही एंझाइमांचा प्रभाव पडून तिची अनियमित वाढ होऊन ⇨गलगंड  होऊ शकतो. मेंदूमधील तंत्रिका कोशिकांची निर्मिती भ्रूणावस्था पूर्ण होताना झालेली असते आणि तंत्रिका कोशिकांची जागा घेणाऱ्या कोशिकांची निर्मिती अगदी क्वचितच होते.

काही प्राण्यांमध्ये अवयवांच्या जोडीपैकी एक अवयव नष्ट झाला, तर त्याचे कार्य उरलेला दुसरा अवयव अधिक कार्यक्षम होऊन निभावून नेतो. एखाद्या व्यक्तीचे दोनांपैकी एक मूत्रपिंड काढून टाकल्यास उरलेले मूत्रपिंड आकारमानाने मोठे होते. भरपाई करणाऱ्या अशा वृद्धीमध्ये कोशिकांचे आकारमान किंवा संख्या अथवा दोन्हींमध्ये वाढ होते. शुद्धीकरण करणाऱ्या सूक्ष्मनलिकांची संख्या वाढत नाही, तर त्यांचे आकारमान वाढते.

वृद्धि-वक्रांचे अनेक उपयोग होतात. भिन्न प्राण्यांची वृ्द्धी अथवा एकाच प्राण्याची भिन्न परिस्थितींमधील वृद्धी यांच्या तुलनात्मक अभ्यासासाठी हे वक्र विशेष उपयुक्त ठरतात. वृद्धी ही अखंड प्रक्रिया असतेच असे नाही मात्र सफाईदार वृद्धि-वक्रांमुळे तसा समज होऊ शकतो. वृद्धी कधीकधी लयबद्ध किंवा नियतकालिक असते. उदा., संधिपाद प्राण्यात प्रत्येक वेळा कात टाकल्यावर वृद्धी एका झटक्यात झालेली आढळते. उत्तर गोलार्धात मुलांची वृद्धी पानझडीच्या काळात जलदपणे व वसंतऋतूत मंदपणे होते.    

वृद्धीच्या टप्प्यांचा वापर करुन प्राण्याच्या जीवनेतिहासाचे अनेक उपयुक्त विभाग पाडता येतात. उदा., अंडी, अळी, कोष व प्रौढ कीटक अथवा माणसाच्या बाबतीत प्रसवपूर्व, प्रसवोत्तर आणि प्रसवोत्तर विभागाचे अर्भकीय, यौवनपूर्व, यौवन व यौवनोत्तर असे टप्पे पाडता येतात. या टप्प्यांच्या कालावधींमधील माणसाच्या वृद्धीची त्वरा एकसारखी नसते. गर्भविकासात वृद्धी सर्वांत जलदपणे होते. सुरुवातीच्या पाच महिन्यांत गर्भाचे द्रव्यमान ५० कोटीपट वाढते. जन्मानंतर पहिल्या २-३ वर्षांत मुलामुलींचे वजन सर्वांत जलदपणे वाढते. नंतर यौवनावस्था प्राप्त होईपर्यंत वृद्धी  मंद परंतु एकसारख्या स्थिर त्वरेने होत राहते. यौवनावस्थेत कमाल प्रौढ आकारमान प्राप्त होईपर्यंत काही वर्षे वृद्धी पुन्हा जलदपणे होते. स्त्रियांच्या बाबतीत सु. १८व्या वर्षी तर पुरुषांच्या सु. २५ व्या वर्षी कमाल आकारमान प्राप्त होते. यानंतरची आकारमानातील वाढ ही सामान्यपणे वसा ऊतकांच्या संचयामुळे होते. मुली मुलांपेक्षा एक वा दोन वर्षे आधी वयात (यौवनात) येतात आणि तेव्हा त्या मुलांपेक्षा अधिक मोठ्या असतात. यौवनातील पाच वर्षांचा हा काळ वगळता सर्वसाधारणपणे मुली नेहमीच मुलांपेक्षा अधिक लहान चणीच्या असतात.

सापेक्ष वृद्धी : वृद्धीमुळे प्राण्याचे केवळ आकारमानच नव्हे,तर त्याचा आकार व रुप ही निश्चित होतात. जोपर्यंत प्राण्याची वृद्धी त्याच्या सर्व मितींमध्ये एकाच त्वरेने होत असते, तोपर्यंत त्याची शारीरिक प्रमाणे बदलत नाहीत. मात्र जेव्हा विशिष्ट दिशांमधील वृद्धि-त्वरा ही इतर दिशांमधील वृद्धि-त्वरेहून भिन्न असते अथवा जेव्हा वृद्धी होत असताना असणाऱ्या प्राण्याच्या एका वा अधिक भागांचा विकास इतर भागांपेक्षा अधिक जलदपणे किंवा अधिक मंदपणे होत असतो, तेव्हा त्याच्या आकारात व रुपात वाढते बदल होतात.    

मानवी विकासात शरीराच्या परिमाणात होणाऱ्या बदलांमुळे आकारात बदल होत जातो. गर्भावस्थेतील दुसर्याव महिन्यात एकूण गर्भाचे सु. अर्धे आकारमान डोके व मान यांनी व्यापलेले असते. जन्माच्या वेळी डोक्याचे सापेक्ष आकारमान एकूण शरीराच्या आकारमानाच्या ३२ टक्के व प्रौढावस्थेत १० टक्के असते. या तीन अवस्थांमध्ये पायाचे आकारमान हे एकूण शरीराच्या आकारमानाच्या अनुक्रमे २, १६ व २९ टक्के असते. विकासाच्या या पल्ल्यात धडाचे आकारमान स्थिर म्हणजे एकूण शरीराच्या आकारमानाच्या सु. ५० टक्के राहते म्हणजे गर्भारपणातील दुसऱ्या महिन्यानंतर संपूर्ण शरीराच्या तुलनेत डोक्याची वृद्धी कमी, तर पायांची वृद्धी जास्त होते.

जेव्हा शरीरभागांची व संपूर्ण शरीराची वृद्धि-त्वरा एकच असते, तेव्हा अशा वृद्धीला सममात्रीय वृद्धी म्हणतात. शरीरभागाची वृद्धी संपूर्ण शरीराच्या वृद्धीच्या तुलनेत अधिक जलदपणे होत असल्यास तिला धन सापेक्ष वृद्धी, तर शरीरभागाची वृद्धी उर्वरीत शरीराच्या वृद्धीपेक्षा अधिक मंदपणे होत असल्यास तिला ऋण सापेक्ष वृद्धी म्हणतात. या सापेक्ष वृद्धीचा उपयोग व्यक्तिविकासात [→व्यक्तिवृत्त], क्रमविकासात्मक (उत्क्रांतीजन्य) विकासात अथवा जातीविकासामध्येही [→जातिवृत्त] करुन घेता येतो.

वृद्धि-नियमन : प्राण्याची वृद्धी मंदपणे का होते आणि अखेरीस ती का थांबते, असा प्रश्न पुष्कळदा पडतो. अमर्याद वृद्धी होण्याची क्षमता कोशिकांमध्ये असते, असे ऊतकसंवर्धनाच्या अभ्यासातून दिसून आले आहे परंतु या कोशिका एका सुसंघटित शरीराचे भाग असतात, तेव्हा त्यांच्या वृद्धीचे नियमन (नियंत्रण) होते. प्राण्याला त्याचे वैशिष्ट्यपूर्ण कमाल (प्रौढ) आकारमान प्राप्त झाल्यावर त्याचाच भाग असलेल्या कोशिकांची वृद्धी थांबते. ⇨ पुनर्जननाच्या प्रक्रियेतही अशाच प्रकारचे नियमन आढळते [उदा., पालीची शेपटी, पक्ष्यांची पिसे, नखे, केस, तसेच सॅलॅमँडर या प्राण्याच्या तुटलेल्या वा तोडलेल्या भागांचे (उदा., पाय, डोळे) पुनर्जनन → सॅलॅमँडर]. जखम भरुन येण्याच्या वेळीही याचा प्रत्यय येतो. प्रजनन व मृत्यू यांच्याशीही वृद्धीचा संबंध असतो.

वृद्धि-नियमात अनेक घटकांचा संबंध येतो. यांपैकी काही अंगभूत व काही पर्यावर्णीय असतात. अंगभूत घटक मुख्यत्वे जैविक दृष्ट्या क्रियाशील असलेली पॉलिपेप्टाइडे असतात. त्यांचे कार्य एंझाइमांसारखे असून त्यांचा प्रभाव कोशिकांची वृद्धी व विभेदन यांवर पडतो. प्राण्याच्या कोशिकांचे विभेदन हा वृध्दी -नियमनातील महत्त्वाचा घटक असून जसे विभेदन प्रगत होत जाते, तशी वृद्धि-त्वरा घटत जाते. वृद्धीची त्वरा व मर्यादा निश्चित करण्याच्या बाबतीत अनुवंशिकताही महत्त्वाची असते. यांशिवाय हॉर्मोनांचा प्रभाव, तसेच आहारविषयक दर्जा, तापमान, वातावरणीय दाब, प्रकाश, रासायनिक घटक, अन्नाचे घटक व प्रकार, कुपोषण, रोगांचा प्रादुर्भाव, मानसिक स्थिती यांसारखे पर्यावरणीय घटक यांचाही प्राण्याच्या वृद्धीवर परिणाम होतो.

तापमान : प्राणी व त्याच्या शरीरातील कोशिका तापमानतील बदलाला अत्यंत संवेदनक्षम असतात. घटत्या तापमानामुळे शरीरांतर्गत जीवरासायनिक प्रक्रिया मंद होतात. तापमान १०0 से. ने घटल्यास चपापचय प्रक्रिया निम्म्यावर येते. तापमानाचा परिणाम नियततापी (उदा., अस्वल) व अनियततापी (उदा., बेडूक) या दोन्ही प्रकारच्या पृष्ठवंशी प्राण्यांवर होतो. थंडीच्या दिवसात त्यांची वृद्धी थांबते व ते ⇨शीतनिष्क्रियतेत (सुप्तावस्थेत) राहतात. त्यावेळी त्यांची चयापचयप्रक्रिया खूपच मंदावते. शीतनिष्क्रियतेत न जाणाऱ्या प्राण्यांची थंडीमधील अन्नाची गरज वाढते. त्यामुळे हालचालीसाठी आवश्यक असलेली ऊर्जा मिळून शरीराचे तापमान टिकवून धरता येते. अपेक्षित वृद्धीसाठी पुरेसे अन्न खाल्ले नाही, तर ऊर्जा कमी पडते व वृद्धी होत नाही.

वातावरणीय दाब : दाबाचे परिणाम उंच पर्वतराजीवर किंवा पाण्यात खोलवर राहणा ऱ्या प्राण्यांवर होऊ शकतात. उदा., खोल पाण्यात प्राण्याच्या कोशिका-विभाजनावर दाबाचा अनिष्ट परिणाम होऊ शकतो. मात्र या ठिकाणी कायमचे वास्तव्य करणाऱ्या प्राण्यांमध्ये (उदा., मासे) अशा दाबाशी जुळवून घेणारे बदल आनुवंशिकतेनुसार होतात. यामुळे हा घटक फारसा महत्त्वाचा नाही.

प्रकाश : काही प्राण्यांच्या ⇨प्रजोत्पादन  तंत्राच्या वृद्धीवर प्रकाशाचा प्रभाव पडतो. दिनमान किंवा दिवसाची लांबी वाढली की, उपलब्ध होणाऱ्या प्रकाशात वाढ होते. त्यामुळे वसंत ऋतूमध्ये पक्ष्यांच्या प्रजोत्पादन संस्थेच्या वृद्धीस चालना मिळून वृद्धी जलद होते. त्यांच्या मेंदूतील कोशिकांवर प्रकाशाचा थेट परिणाम होतो. प्रकाशकिरण पक्ष्याच्या पातळ कवटीतून मेंदूतील विशिष्ट कोशिकांपर्यंत थेट पोचून हा परिणाम होतो म्हणजे डोळ्यांमधून प्रवेश करणाऱ्या प्रकाशामुळे हा परिणाम होत नाही. बऱ्याच प्राण्यांमध्ये शारीरिक प्रक्रियांच्या बाबतीत प्रकाशामुळे भौतिकीय (उदा., हालचाल) व रासायनिक (उदा., श्वासोच्छ्‌वास) स्वरुपाचे परिणाम आलटूनपालटून होतात.

रासायनिक घटक : वातावरणातील विविध वायू, पाणी, खनिज द्रव्ये व अन्न घटक यांची प्राण्यांवरील रासायनिक परिणामांच्या दृष्टीने महत्त्वाची भूमिका असते. वातावरणातील नायट्रोजनाची ऑक्साइडे, हायड्रोकार्बने आणि कार्बन मोनॉक्साइड या प्रदूषणकारी घटाकांमुळे प्राण्यांच्या (व वनस्पतींच्याही) वृद्धीवर व प्रजोत्पादनावर अनिष्ट परिणाम होतात. जस्त, मॅग्नेशियम यांसारखी मूलद्रव्ये किंवा विविध नायट्रेटे व फॉस्फेटे यांची वनस्पतींच्या पोषणाला आवश्यकता असते त्यांच्या अभावामुळे वनस्पतींवर विपरीत परिणाम होतो आणि पर्यायाने अशा वनस्पतींवर जगणाऱ्या प्राण्यांवरही याचा विपरीत परिणाम होतो.    

वृद्धि-नियामक घटक व कर्करोग : कोशिकांच्या विभाजनाला अनेक वृद्धि-नियामक घटकांमुळे चालना मिळते, तसेच कोशिकांची अत्यधिक नवोत्पत्ती होऊन शरीराला निरुपयोगी अशी गाठ म्हणजे अर्बुद तयार होते व अर्बुद तयार होताना कोशिकांच्या जलदपणे होणाऱ्या विभाजनाला चालना मिळते. या दोन्ही प्रकारच्या चालनांमध्ये बरेचसे साधर्म्य आढळते. शिवाय कोशिकांमधील वृद्धि-नियामक घटकग्राही तत्त्वे आणि अर्बुदनिर्मितीस कारणीभूत होणारी प्रथिने यांच्यातही खूप साम्य आढळते. ही प्रथिने सिमियन सार्कोमा व्हायरस या अर्बुद निर्माण करणाऱ्या विशिष्ट व्हायरसाद्वारे तयार होतात. रक्तामधील बिंबाणू कोशिकांमध्ये अशी प्रथिने साठवलेली असून ती रक्ताची गुठळी बनण्यासाठी उपयोगी पडतात. ही प्रथिने व अर्बुदनिर्मितीस कारणीभूत होणारी प्रथिने यांच्यामध्ये विलक्षण सारखेपणा दिसतो.

प्राण्याच्या आकारमानावरील मर्यादा : बहुतेक जीवांत प्रौढावस्थेत वृद्धी थांबते पण काहींमध्ये सर्व आयुष्यभर वृद्धी होत असते. प्रौढावस्था प्राप्त झाल्यावर मुख्यतः जमिनींवरील प्राण्याची वृद्धी पूर्णपणे थांबते. शुष्कीकरण होण्याचा धोका व पाण्याचा उत्प्लावकता (उद्धरण) परिणाम नसताना हवेमधील शरीराचे वजन अधिक होण्याचा धोका जमिनीवर असतो. जमिनीवरील जीवनाच्या या खास परिस्थितींमुळे क्रमविकासाच्या प्रक्रियेद्वारे प्राण्याच्या आकारमानाचे नियमन होते. प्राण्याचे आकारमान अथवा वजन हे त्याच्या रेषीय परिमाणांच्या (म्हणजे लांबी, रुंदी व जाडी या मापांच्या) घनाच्या प्रमाणात बदलते परंतु शरीराला आधार देणाऱ्या पायांसारख्या संरचनांचे बल परिमाणांच्या वर्गाच्या प्रमाणात बदलते. अशा रीतीने प्राण्याचे आकारमान जसे वाढत जाते, तसे त्याच्या तुलनेत त्याचे यांत्रिक बल व स्थैर्य कमी होत जाते. हे घटक आणि संबंधीत शरीरक्रिया-वैज्ञानिक घटक यांची ⇨नैसर्गिक निवडीद्वारे  क्रिया होऊन प्राण्यांच्या निरपेक्ष आकारमानावर मर्यादा घातली जाते आणि त्यांच्या कालक्रमानुसार होणाऱ्या विकासावर परिणाम होतो.                             

पहा : अधिवृद्धि किशोरावस्था चयापचय जीवनसत्त्वे, प्राण्यांचे आकारजनन भ्रूणविज्ञान, वृद्धावस्था, वृद्धि वनस्पतींची हॉर्मोने.  

संदर्भ: 1. Bonner, J. T. On Development : The Biology of Form, London, 1977.

           2. Savara, B. S. Schilke, J. F., Eds., Origins of The Study of Human Growth, Toronto, 1981.

           3. Tannes, J. M. Preece, M. A., Eds., Physiology of Human Growth, New York, 1989.                               

क्षिरसागर, क. कृ. ठाकूर, अ. ना पानसे, अनिल अ.

“