જીવ વિજ્ઞાનની શોધખોળ

કોષનું અસ્તિત્વ

૧૬૬૫માં રોબર્ટ હુકએ શોધ કરી કે કોષ એ તમામ જીવંત સજીવનો આધાર સ્તંભ છે.

કોષ એ શરીર રચનાનો એકમ છે. કરોડો કોષ દ્વારા જીવંત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓની રચના થાય છે. શરીરની કાર્યપધ્ધતિ કોષના અભ્યાસથી સમજી શકાય છે. હુકની આ શોધ જીવ વિજ્ઞાનીઓને જીવંત સજીવ રચના સમજવા ઘણી ઉપયોગી સાબિત થઇ છે. હુકએ સુક્ષ્મદર્શક યંત્ર (માઈક્રોસ્કોપ) પણ બનાવ્યું હતું જેનાથી સુક્ષ્મ સજીવોની દુનિયા સમજવાના દ્વાર ઉઘડી ગયા.

અશ્મિઓ

૧૬૬૯માં નિકોલસ સ્ટેનોએ શોધ કરી કે અશ્મિઓ એ જીવંત સજીવના શરૂઆતના અવશેષો છે.

નિકોલસ સ્ટેનોએ "અશ્મિ"ની સૌપ્રથમ વ્યાખ્યા આપી. એણે અશ્મિઓની ઉત્તપત્તિ અને ગુણોની જાણકારી આપી.

પ્રાચીન એટલે કે અત્યારે નાશ પામેલા છે એવી વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ વિષે અભ્યાસ કરવા માટે એમના અશ્મિઓના અવશેષો જ એક માત્ર કડી છે. એના દ્વારા જ આપણે અગાઉના જીવન અને વાતાવરણને સમજી શકીએ. પ્રાચીન ખડકોમાંથી મળેલા અશ્મિઓના અવશેષોનું સાચી રીતે મૂલ્યાંકન કરીને વૈજ્ઞાનિકો પૃથ્વી પરથી નાશ પામેલા જીવો વિષે જાણી શકે.

બેકટેરિયા

૧૬૮૦માં એન્તોન વાન લ્યુવેન્હોકએ મનુષ્યની આંખથી જોઈ નથી શકાતા એવા સુક્ષ્મ સજીવની શોધ કરી.

૧૬૭૪માં વાનએ પાણીના પ્રત્યેક કણમાં બેકટેરિયાની શોધ કરી. એના દ્વારા એણે મનુષ્યની આંખથી જોઈ નથી શકાતી એવી સુક્ષ્મ જીવસૃષ્ટિ શોધી. ત્યાર બાદ એણે આવા અદ્રશ્ય સુક્ષ્મ જીવોની શોધ વધારી અને આવા સુક્ષ્મ જીવ એને દરેક જગ્યાએ મળ્યા - મનુષ્યની આંખની પાંપણમાં, ચામડીમાં અને ધૂળમાં. એણે સુંદર, સચોટ ચિત્રો દોરીને આ સુક્ષ્મ જીવોની વિશેષ સમજ આપી.

એના કાર્યોથી સુક્ષ્મ જંતુશાસ્ત્ર (માઈક્રો બાયોલોજી)ની શાખા શરુ થઇ. કોષપેશીના અભ્યાસની અને વનસ્પતિઓના અભ્યાસની નવી દિશા ઉઘડી.

પ્રકાશ સંશ્લેષણ

૧૭૭૯માં જાન ઇન્જેનહાઉઝએ શોધ કરી કે વનસ્પતિઓ સૂર્યપ્રકાશ વડે હવામાંના કાર્બન ડાયોક્સાઈડનું નવા પદાર્થમાં રૂપાંતર કરે છે.

પ્રકાશ સંશ્લેષણની શોધ વનસ્પતિઓની કાર્ય પધ્ધતિ સમજવામાં ઘણી ઉપયોગી બની. આના દ્વારા વિજ્ઞાનને વાતાવરણના બે સૌથી મહત્વના વાયુઓ - ઓક્સીજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ વિષે વિશેષ જાણકારી મળી. આધુનિક વનસ્પતિશાસ્ત્ર અને કૃષિ વિજ્ઞાનના પાયામાં આ શોધ રહેલી છે.

ઉત્તક્રાંતિ વાદ

૧૮૫૮માં ચાર્લ્સ ડાર્વિનએ શોધ કરી કે સજીવોની ઉત્તક્રાંતિ એમની આસપાસના વાતાવરણને અનુરૂપ થાય છે અને જે સજીવો વાતાવરણ સાથે સૌથી વધુ અનુકુળ - સક્ષમ થાય છે તેઓ વધારે સારી રીતે જીવી શકે છે.

ડાર્વિનનો ઉત્તક્રાંતિ વાદ અને "જે સૌથી વધુ સક્ષમ તે ટકી રહે" એ કલ્પના આધુનિક જીવ વિજ્ઞાન અને પરિસ્થિતિ વિજ્ઞાનની અત્યંત મહત્વની પાયાની શોધ છે. ડાર્વિનની શોધ ૧૫૦ કરતાં વધારે વર્ષ પહેલાંની હોવા છતાં આજે પણ તે જીવ સૃષ્ટિની ઉત્તક્રાંતિ અને ઈતિહાસ સમજવામાં મહત્વની કડી ગણાય છે.

આનુવંશિકતા

૧૮૬૫માં ગ્રેગોર મેન્ડેલએ શોધ કરી કે મનુષ્યના ખાસિયતો અને લક્ષણો એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીને વારસામાં મળે છે.

આ શોધ જનીન વિજ્ઞાનના પાયારૂપ છે. જનીન અને વારસાગત લક્ષણો સમજવામાં ઘણી અગત્યની છે. જનીન, રંગસૂત્રો, ડી.એન.એ. અને મનુષ્યના વંશસૂત્ર ઉકેલવા (જે કાર્ય ૨૦૦૩માં પૂરું થયું) - આ તમામના મૂળમાં મેન્ડેલની શોધ છે. મેન્ડેલએ શરુ કરેલ કાર્યના ફળ સ્વરૂપે તબીબી વિજ્ઞાન અનેક અસાધ્ય રોગોની સારવાર શોધી શક્યું છે.

કોષ વિભાજન

૧૮૮૨માં વોલ્થર ફ્લેમિંગએ એક પ્રક્રિયાની શોધ કરી કે જેમાં રંગસૂત્રો વિભાજીત થાય છે જેથી કોષોનું વિભાજન થઇને નવા કોષો ઉત્તપન્ન થાય છે.

રંગસૂત્ર એ આપણા શરીરના કોષોના બંધારણ, સંચાલન અને પોષણ માટે કડીરૂપ એવા જનીન ધરાવે છે. જનીનશાસ્ત્ર અને આનુવંશિકતાના સંશોધન માટે પ્રત્યેક કોષના કેન્દ્રમાં રહેલ ભૌતિક બંધારણનો અભ્યાસ અત્યંત મહત્વનો છે જેના માટે કોષ વિભાજનની આ શોધ ઘણી ઉપયોગી થઇ છે.

વાઈરસ

૧૮૯૮માં દ મીત્રી ઇવાનોવ્સકી અને માર્ટીનાઝ બેઈજેરીનીકએ સૌથી સુક્ષ્મ અને સરળ જીવન જીવતા સજીવની શોધ કરી જે શરદી અને ઘાતક પીળો તાવ જેવા આપણા અનેક રોગોના વાહક છે.

વાઈરસ દ્વારા જ મનુષ્યના સૌથી ખતરનાક રોગ ફેલાય છે. જ્યાં સુધી વાઈરસની શોધ નહોતી થઇ ત્યાં સુધી તબીબી વિજ્ઞાન આવા ઘાતક રોગોની સારવાર માટે કોઈ પ્રગતિ સાધી શક્યું નહોતું. વાઈરસની શોધ પછી જ આ શક્ય બન્યું.

રેડીઓ એક્ટીવ તત્વોની મદદથી વય ગણતરી

૧૯૦૭માં બરટ્રામ બોલ્ટવુડએ ખડકોની વય ગણના માટે રેડીઓ એક્ટીવીટીથી ક્ષય પામતા તત્વોનો ઉપયોગ કરવાની શોધ કરી.

વૈજ્ઞાનિકો હજારો વર્ષોથી પૃથ્વીની વય નક્કી કરવાનો પ્રયત્ન કરી રહ્યા હતા જે માત્ર અટકળો / સંભાવના જ હતી. બોલ્ટવુડએ ખડકની વય ગણના માટે એક આધારભુત રીત શોધી. પૃથ્વી પરના કેટલાક ખડકો પૃથ્વી જેટલી જ વયના હોવાથી આ ખડકોનો સમય નક્કી કરીને પૃથ્વીની વય નક્કી કરવાનો અંદાજ મળ્યો.

રંગસૂત્રોની કાર્ય પધ્ધતિ

૧૯૦૯માં ટી.એચ.મોગનએ શોધ કરી કે જનીન એવા સમૂહમાં જોડાયેલા હોય છે જે રંગસૂત્રો સાથે બંધાયેલા હોય છે.

જનીન અને રંગસૂત્રોની કાર્ય પધ્ધતિ જાણવા માટે મોર્ગનની શોધ ઘણી મહત્વની સાબિત થઇ. તેના દ્વારા ડી.એન.એ. પરમાણુનું બંધારણ સમજવાનું પણ શક્ય બન્યું.

મનુષ્યની ઉત્ક્રાંતિ

૧૯૨૪માં રેમંડ ડાર્ટએ શોધ કરી કે મનુષ્ય સૌપ્રથમ આફ્રિકામાં પેદા થયા હતા અને ડાર્વિનના ઉત્ક્રાંતિ વાદ મુજબ વાનરના કુળમાંથી વિકાસ પામ્યા હતા.

મનુષ્યને હંમેશાં એ જાણવાની જીજ્ઞાસા રહી છે કે આપણે પૃથ્વીના આ ગ્રહ ઉપર કેવી રીતે આવ્યા. રેમંડની આ શોધ દ્વારા મનુષ્યની ઉત્ક્રાંતિના સંશોધનને એક નવી દિશા મળી. આ શોધ, આપણા મનુષ્યકુળના ઉદભવ અને ઈતિહાસ વિષેની વિજ્ઞાનની આધુનિક માન્યતાઓનું સીમા ચિન્હ છે.

પર્યાવરણ - જીવોની પરિસ્થિતિની રચના

૧૯૩૫માં આર્થર ટેન્સ્લીએ શોધ કરી કે વનસ્પતિઓ, પ્રાણીઓ અને વાતાવરણ પરસ્પર આધારિત છે.

ટેન્સ્લીએ શોધ્યું કે પ્રત્યેક સજીવ એ પરસ્પર આધારિત રચનાનો જ એક ભાગ છે. આ શોધ જીવ વિજ્ઞાન અને પરિસ્થિતિ વિજ્ઞાનને સમજવા માટે ઘણી ઉપયોગી બની.

પૃથ્વી ઉપર જીવનનો ઉદભવ

૧૯૫૨માં સ્ટેન્લી મિલરએ પૃથ્વી ઉપર જીવનનો ઉદભવ થયો એ પ્રક્રિયાનું સૌપ્રથમ વખત પ્રયોગશાળામાં પરીક્ષણ કર્યું.

એણે સમુદ્રની શરૂઆતની અવસ્થાનું પ્રયોગશાળામાં નિર્માણ કર્યું અને સાબિત કર્યું કે શરૂઆતની તબક્કાના સમુદ્રમાં થયેલા રસાયણિક મિશ્રણમાંથી એમીનો એસીડ બન્યો હતો.

એક એવો તર્ક હતો કે સમુદ્રમાં રહેલા નિર્જીવ પદાર્થોના મિશ્રણમાંથી પૃથ્વી ઉપર સજીવસૃષ્ટિનો ઉદભવ થયો હતો. સ્ટેન્લીની આ શોધથી આ તર્કને વૈજ્ઞાનિક માન્યતા મળી. આ શોધ જીવ વિજ્ઞાન માટે પાયારૂપ થઇ.

ડી.એન.એ.

૧૯૫૩માં ફ્રાન્સીસ ક્રિક અને જેમ્સ વોટસનએ સજીવની રચના માટેના વ્યાપક પરમાણુની આકૃતિ અને રચના શોધી.

કેટલાય વૈજ્ઞાનિકોએ આ શોધને સદીની સૌથી નોંધપાત્ર શોધ તરીકે ઓળખાવી. ડી.એન.એ. પરમાણુની રચના સમજાવતી આ શોધ તબીબી વિજ્ઞાનને અનેક અસાધ્ય રોગોની સારવાર માટે ઘણી મદદરૂપ થઇ. આ શોધ થકી અબજો જીન્દગી બચાવી શકાઈ છે. હવે તો ડી.એન.એ.ના પુરાવા ન્યાય આપવા માટે પણ માન્ય ગણાય છે.

મનુષ્યના વંશસૂત્રો

૨૦૦૩માં જેમ્સ વોટસન અને જે. ક્રેઇગ વેન્ટરએ મનુષ્યના ડી.એન.એ. જનીન લિપિનો નકશો તૈયાર કર્યો.

મનુષ્યના જનીનની લિપિ - વંશસૂત્રો ઉકેલવાની આ શોધ એ ૨૧મી સદીની સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક શોધ છે જે જીવ વિજ્ઞાન માટે "ઈશુ ખ્રિસ્તએ અંતિમ ભોજન વખતે ઉપયોગમાં લીધેલ પવિત્ર થાળી" ગણાય છે! આ શોધ થકી તબીબી વિજ્ઞાને જનીનની ખામીઓ, રોગોના ઉપચાર અને વારાસાકીય રોગો સમજવા મહત્વની પ્રગતિ સાધી છે. માનવ શરીરરચના સમજવા અને તંદુરસ્તી માટેની ભવિષ્યની શોધો માટે આ શોધ ચાવીરૂપ છે. જનીનને જાણવાથી આપણે એ જાણી શકીએ છીએ કે આપણને શું અદ્વિતીય બનાવે છે અને શું આપણને અન્ય સજીવો સાથે જોડે છે.