सजीव आणि जीवनप्रक्रिया (Life and life processes)

ज्यामध्ये जीवंत राहण्याची किंवा स्वत:चे अस्तित्व टिकवून ठेवण्याची क्षमता आहे, त्यास जीव किंवा सजीव असे म्हटले जाते. परंतु, नेमके सजीव कशाला म्हणायचे याच्या व्याख्येवर आजपर्यंत एकमत झालेले नाही. एका लोकप्रिय व्याख्येप्रमाणे सजीव आवृत्त प्रकाराचे (Open system) असतात; तर निर्जीव हे अनावृत्त प्रकाराचे (Closed system) असतात. आवृत्त प्रकारच्या उदाहरणात ऊर्जा आणि स्थायू/पदार्थ (Matter) यांची सभोवताली असणाऱ्या परिसरात देवाण-घेवाण होते. तर अनावृत्त प्रकारात फक्त परिसरामध्ये ऊर्जेची देवाण-घेवाण होते, स्थायूची/पदार्थांची नाही. सजीव हे पेशींनी बनलेले असतात व ते नेहमी समस्थितीत (Homeostasis) असतात. त्यांच्या पेशीमध्ये चयापचय, वृद्धी, परिसराबरोबर जुळवून घेण्याची क्षमता, प्रजनन, श्वसन आणि उत्क्रांत होण्याची क्षमता असते. विषाणू आणि विषाणूचे सुटे भाग (Viroid) यांचा समावेश देखील एका व्याख्येनुसार सजीवांमध्येच केलेला आहे.

निर्जीव घटकापासून तयार झालेले सजीव ही नैसर्गिक क्रिया आहे. याला अजीवजनन (Abiogenesis) असे म्हणण्यात येते. फार गुंतागुंतीच्या नसलेल्या कार्बनी रेणूपासून अजीवजनन होणे ही क्रिया सोपी नाही. परंतु, हळूहळू झालेल्या बदलातून अधिकाधिक कार्यक्षम रेणू तयार झाले असावेत.सध्या उपलब्ध पुराव्यावरून पृथ्वीवर सजीव निर्मिती ४.२८ दशलक्ष वर्षांपूर्वी झाली असावीअसे मानले जाते. महासागर त्याच्याही पूर्वी ४.५४ दशलक्ष वर्षांपूर्वी तयार झाले आहेत. सजीवांचे आढळलेले सर्वांत प्राचीन जीवाश्म जीवाणूचे होते. एका सिद्धांतानुसार पृथ्वीवरील सजीवांची सुरुवात आरएनए (रायबोन्यूक्लिइक अम्ल) यापासून झाली. अर्थात आरएनए सजीव तयार होण्यापूर्वी सजीव नव्हतेच असे खात्रीने सांगता येणार नाही. स्टॅन्ली मिलर (Stanley L. Miller) आणि हॅरोल्ड उरे (Harold C. Urey) यांनी अनेक प्रयोग केले. या प्रयोगांमधून बहुतेक सर्व अमिनो अम्ले आणि बहुपेप्टाइडे तयार होतात, हे त्यांना समजले होते. अमिनो अम्ले व बहुपेप्टाइडे सर्व सजीवांच्या प्रथिनांचा भाग आहेत. यांचा उगम अकार्बनी रेणूंपासून झाला. पृथ्वीच्या प्रारंभी जी स्थिती होती त्या स्थितीत असे रेणू बनले असावेत. गुंतागुंतीचे कार्बनी रेणू सूर्यमालेत आढळले आहेत. पृथ्वीवरील सजीव अशा प्रारंभिक रेणूंपासून उगम पावले असावेत.

पर्यावरणातील बदलामुळे प्रारंभी बनलेल्या सजीवामध्ये अनेक वेळा बदल झाले आहेत. हे बदल स्थितीनुरूप टिकून राहण्यासाठी झालेले आहेत. उदा., काही चरमसीमा सजीव (Extremophiles) आजच्या स्थिर स्थितीहून विषम स्थितीत राहू शकतात. चरमसीमा सजीव ज्या स्थितीत जिवंत आहेत त्या स्थितीत आधुनिक सजीव नष्ट होतात. उदा., तापरागी, अम्लरागी जीवाणू. तापरागी जीवाणूच्या सर्व जीवनप्रक्रिया ७०^० से.मध्ये अखंड चालू असतात. आधुनिक जीवाणूंची प्रथिने व विकरे या तापमानास आपला आकार बदलतात व अकार्यक्षम होतात.

सर्व सजीवांवर हळूहळू परंतु, निश्चित परिणाम करणारा घटक म्हणजे उत्क्रांती होय. एकपेशीय ते बहुपेशीय सजीवांमध्ये उत्क्रांती ही जिवंत राहण्याची किंवा अस्तंगत होण्याची संधी असते. याला डार्विन यांनी ‘सर्व्हायव्हल ऑफ द फिटेस्ट’ (Survival of the fittest) असे संबोधले. फिटेस्ट म्हणजे टिकून राहण्याची क्षमता. ही क्षमता समुदाय (Population), आंतरजातीय (Interspecific) व काळ (Time) या स्वरूपाची असते.

सर्व अकेंद्रकी व केंद्रकी सजीवातील समान लक्षण म्हणजे पेशी होय. पेशी हे सजीवांचा रचनात्मक आणि कार्यकारी घटक आहे. पेशीपटलामध्ये पेशीद्रव व पेशीद्रवामध्ये जैव रेणू असल्यास पेशीतील जीवनप्रक्रिया चालू राहतात. सर्व एकपेशीय ते बहुपेशीय सजीवांमध्ये काही समान जीवनप्रक्रिया असल्यास सजीव सुस्थितीत आहे असे म्हणता येते.

या जीवनप्रक्रिया यादीमध्ये काही बदल असू शकतो. या प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहेत —

(१) पोषण (Nutrition) : पोषण ही जैवरासायनिक आणि शारीरिक क्रिया आहे. यामध्ये अन्नग्रहण करणे, अन्नघटकांचे शोषण करणे, अपचय (Catabolism), अन्नघटकापासून ऊर्जा मिळवणे व उत्सर्जन इत्यादींचा समावेश होतो.

(२) श्वसन (Cellular Respiration) : याचे ऑक्सिश्वसन आणि विनॉक्सिश्वसन असे दोन प्रकार पडतात. ऑक्सिश्वसनामध्ये ऑक्सिजनची आवश्यकता असते. या प्रक्रियेत ग्लुकोजचे विघटन होऊन कार्बन डाय-ऑक्साइड व पाणी तयार होते. विनॉक्सिश्वसनामध्ये ऑक्सिजनची आवश्यकता नसते. या प्रक्रियेत ग्लुकोजचे विघटन होऊन एथिल अल्कोहॉल, कार्बन डाय-ऑक्साइड व ऊर्जा तयार होते.

(३) चयापचय (Metabolism) : ही एक रासायनिक प्रक्रिया असून यामध्ये जीवंत पेशींवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी अनेक रासायनिक प्रक्रिया केल्या जातात. शोषण केलेल्या अन्नघटकांचे (उदा., ग्लुकोज, मेदाम्ले, ग्लिसरॉल, अमिनो अम्ले इत्यादी) विघटन होऊन ऊर्जा मुक्त केली जाते. ही ऊर्जा एटीपीच्या स्वरूपात साठवली जाते किंवा वापरली जाते.

(४) अभिसरण (Circulation) किंवा वहन (Transportation) : प्राण्यांमध्ये अन्नरेणू, श्वसन वायू, आयने, संप्रेरके, विकरे यांचे वहन अभिसरण (Circulation) पद्धतीने होते. यामध्ये हृदय, रक्त आणि रक्त वाहून नेणाऱ्या वाहिन्यांचा समावेश होतो. द्रव माध्यमातून वाहिन्यांद्वारे किंवा द्रवामधून होण्यासाठीची स्वतंत्र यंत्रणा. वनस्पतींमध्ये प्रकाष्ठ (Xylem) आणि परिकाष्ठ (Phloem) या विशिष्ट संवहनी ऊती असतात. पाणी आणि विरघळलेली खनिजे वरच्या दिशेने म्हणजे मूळांपासून पानांपर्यंत वाहून नेण्याचे काम प्रकाष्ठ ऊती करतात; तर तयार केलेले अन्न खालच्या दिशेने म्हणजे पानांपासून मूळांपर्यंत वनस्पतीच्या सर्व भागांत वाहून नेण्याचे काम परिकाष्ठ ऊती करतात.

(५) उत्सर्जन (Excretion) : शरीरामधील श्वसन, अन्नपचन, चयापचय व अभिसरण या प्रक्रियेद्वारा अनावश्यक टाकाऊ द्रव्ये शरीराबाहेर काढून टाकली जातात यास उत्सर्जन असे म्हणतात.एकपेशीय ते बहुपेशीय सजीवांमध्ये विविध उत्सर्जन द्रव्ये बाहेर टाकली जातात. उदा., एकपेशीय व फारशा पेशी नसलेल्या लहान आकाराच्या सजीवांमधून कार्बन डाय-ऑक्साइड वायूव अमोनियासारखी नायट्रोजन उत्सर्जके सरळ परिसरात पसरतात.

(६) प्रजनन (Reproduction) : आपल्यासारखाच दुसरा सजीव निर्माण करणे या जैविक प्रक्रियेस प्रजनन किंवा प्रजोत्पादन असे म्हणतात. प्रत्येक सजीव आपले वंश-सातत्य राखण्यासाठी प्रजनन करतो. प्रजननाचे लैंगिक आणि अलैंगिक असे दोन प्रकार पडतात. लैंगिक प्रजननामध्ये दोन पालकांच्या सहभागाने त्यांच्या स्वत:च्या संततीचे पुनरुत्पादन करण्याची प्रक्रिया घडते. तर अलैंगिक प्रजननामध्ये एकाच पालकाच्या सहभागाने त्याच्या स्वत:च्या संततीचे पुनरुत्पादन होते.

(७) प्रतिसाद व नियंत्रण (Respond and control) : सर्व सजीव निरनिराळ्या स्थितीस प्रतिसाद देतात. हा प्रतिसाद स्थितीस जुळवून घेणे किंवा त्यावर मात करणे या प्रकारचा असतो. एकपेशीय किंवा बहुपेशीय सजीवांचे नियंत्रण चेतासंस्था व रासायनिक रेणू उदा., संप्रेरके या माध्यमातून होते. अधिक प्रगत सजीव लढा किंवा पळून जाणे या पद्धतीने स्वत:चा जीव वाचवतात.

(८) समस्थिती (Homeostasis) : वरील सर्व जीवनप्रक्रिया सजीवांची समस्थिती राखण्यासाठी मदत करतात. एकही जीवनप्रक्रिया सुरळीत नसेल तर पेशी किंवा सजीव सुस्थितीत राहू शकत नाही. उदा., पेशीचा सामू (pH), रक्तातील आयने, उत्सर्जित घटक शरीरात साठून राहणे, अन्नाची कमतरता, आवश्यक घटकांची कमतरता, शरीरातील पाण्याचा अभाव (जलशुष्कता), तापमान वाढ, रासायनिक व चेता नियंत्रण सुटणे यामुळे समस्थिती राहू शकत नाही. सर्व जीवनप्रक्रिया सुरळीत राखणे हा सुद्धा जीवनप्रक्रियेचा महत्त्वाचा भाग आहे.

(९) मृत्यू (Death) : प्रत्येक सजीवास त्याचा विशिष्ट आयु:काल असतो. त्याच्या जीनोममध्ये आयु:काल आणि त्याची लयबद्धता याचा जनुकीय आराखडा असतो. प्रत्येक सजीवाचा जसा आयु:काल आहे तसाच वृद्ध होण्याचा काल असतो. विशिष्ट काळानंतर पेशी विभाजनाचा वेग कमी होतो किंवा पेशी विभाजन थांबते. वृद्धत्व येणे ही सजीवाचा आयु:काल संपत आल्याची खूण आहे. सजीवांचा आयु:काल काही मिनिटांपासून काही शतके एवढा असू शकतो. काही वनस्पतींच्या बाबतीत तो कित्येक हजार वर्षे एवढा असल्याचे आढळले आहे. वनस्पतीमध्ये मृत पेशी शरीरातच निष्क्रिय स्वरूपात साठवलेल्या असतात.

पहा : जीवनप्रक्रिया : अन्नपचन; जीवनप्रक्रिया : अभिसरण; जीवनप्रक्रिया : उत्सर्जन; जीवनप्रक्रिया : प्रजनन; जीवनप्रक्रिया : मृत्यू; जीवनप्रक्रिया : शरीर नियंत्रण; जीवनप्रक्रिया : श्वसन; जीवनप्रक्रिया : समस्थिती; पेशी.

संदर्भ :