বড় করা / 20 শতকের গোড়ার দিকে অগ্রগামী প্রকৃতিবিদ জোসেফ গ্রিনেল দ্বারা সংগৃহীত আলপাইন চিপমাঙ্কগুলি এখনও ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে বিশ্ববিদ্যালয়ের মেরুদণ্ডী প্রাণীবিদ্যার যাদুঘরে সংরক্ষিত আছে। সম্প্রতি, জিনতত্ত্ববিদরা চিপমাঙ্কগুলি কীভাবে বিবর্তিত হয়েছে তা খুঁজে বের করতে তাদের থেকে নিষ্কাশিত ডিএনএ ব্যবহার করেছেন। এই ধরনের জাদুঘর সংগ্রহ অতীতের সময় মেশিনে গবেষকদের দিতে পারে. (CC BY-NC 2.0)

প্রাকৃতিক ইতিহাসের স্বর্ণযুগ, যখন চার্লস ডারউইন এবং সমমনা বিজ্ঞানীরা প্রাণী এবং তাদের পরিবেশের মধ্যে সংযোগ নিয়ে চিন্তা করেছিলেন, মূলত জিনিসপত্র সংগ্রহের চারপাশে আবর্তিত হয়েছিল। এক্সপ্লোরাররা সারা বিশ্বে ঝাঁপিয়ে পড়ে এবং যতটা সম্ভব গাছপালা এবং প্রাণী সংগ্রহ করে, সেগুলি শুকিয়ে বা স্টাফ করে বা ছোট কাঁচের জারে অ্যালকোহলে সংরক্ষণ করে৷ তারা তাদের বাড়িতে বড় জাদুঘরে নিয়ে যায় যেখানে জনসাধারণ তাদের দেখে অবাক হতে পারে।

এই শ্রদ্ধেয় সংগ্রহগুলি আজকে ধ্বংসাবশেষের মতো মনে হতে পারে — কচুরিপানার ভাণ্ডার, রাজকীয় লুণ্ঠনের মন্দির। কিন্তু সঙ্গে কোটি কোটি নমুনা তাদের মধ্যে তালিকাভুক্ত, যাদুঘরের সংগ্রহগুলি আধুনিক বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞানীদের জন্য একটি ধন যা ডিএনএ, আরএনএ, প্রোটিন এবং অন্যান্য জৈব অণু অধ্যয়ন করে। কয়েক দশক- বা এমনকি শতাব্দী-পুরানো টিস্যুগুলির নমুনা বিজ্ঞানীদেরকে উদ্ভিদ এবং প্রাণী থেকে জেনেটিক কোডের স্নিপেটগুলি ক্যাপচার করতে দেয় – বিলুপ্ত হওয়া সহ – এবং জীববিজ্ঞানীরা ডিএনএ কী তা বোঝার অনেক আগে ঘটেছিল এমন আণবিক পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করতে দেয়৷ অল্প বয়স্ক নমুনাগুলিও মূল্যবান, বিজ্ঞানীদের একটি প্রজাতির মধ্যে বা সম্পর্কিতগুলির মধ্যে বৈশিষ্ট্যগুলি তুলনা করতে সাহায্য করার জন্য একটি বড় নমুনা প্রদান করে।

হার্ভার্ডের বিবর্তনীয় জেনেটিসিস্ট ড্যারেন কার্ড বলেছেন, যাদুঘরের নমুনার সাথে কাজ করা গবেষকদের জন্য একটি উত্তেজনাপূর্ণ সম্ভাবনা তৈরি করে, যিনি সরীসৃপের অঙ্গ বিকাশের বিষয়ে নিজের কাজের জন্য অস্ট্রেলিয়ান জাদুঘর থেকে নমুনাগুলি ক্রমানুসারে সংগ্রহ করেছেন। যাদুঘর জিনোমিক্স বিবর্তনীয় ইতিহাস, জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব এবং আরও অনেক কিছুতে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করছে, কার্ড এবং সহকর্মীরা 2021 সালে লিখেছেন জেনেটিক্সের বার্ষিক পর্যালোচনা. জ্ঞাত কার্ডের সাথে এই প্রকল্পগুলির কিছু সম্পর্কে কথা বলেছেন — এবং কিছু চ্যালেঞ্জ ক্ষেত্রটির মুখোমুখি।

এই কথোপকথনটি দৈর্ঘ্য এবং স্পষ্টতার জন্য সম্পাদনা করা হয়েছে।

বিজ্ঞানীরা আজ প্রাকৃতিক ইতিহাস সম্পর্কে যা জানতে চান তার অনেক কিছুই ডিএনএ-তে খোদাই করা আছে, যা মানুষের চোখের অদৃশ্য। পুরানো জৈবিক স্টাফের এই বিশাল সংগ্রহগুলি জিন এবং বিবর্তনের মধ্যে ইন্টারপ্লে সম্পর্কে আমাদের কী বলতে পারে?

ঐতিহাসিকভাবে, বেশিরভাগ জাদুঘর গবেষকরা প্রজাতির নামকরণ এবং তাদের বিবর্তনীয় ইতিহাস বোঝার দিকে মনোনিবেশ করেছিলেন। আমার জিনোমের মধ্যে সংযোগের বিষয়ে বেশি আগ্রহ আছে — ডিএনএ-ভিত্তিক কোড যা একটি জীবকে কীভাবে নিজেকে তৈরি করতে এবং চালাতে হয় — এবং ফিনোটাইপ, একটি প্রাণী যে বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে তা বলে।

জিনোম এবং ফেনোটাইপ উভয়ের দিকে তাকিয়ে, আমরা অধ্যয়ন করতে পারি কিভাবে জীবগুলি বিভিন্ন পরিবেশের সাথে বিকশিত হয় এবং মানিয়ে নেয় এবং যাদুঘরের সংগ্রহগুলি এই কাজের জন্য আমাদেরকে প্রচুর নমুনা দেয়। জাদুঘর হল এক ধরনের টাইম মেশিন—আপনি ফিরে যেতে পারেন এবং পুরানো নমুনাগুলি দেখতে পারেন, এবং নমুনাটি কোথা থেকে এসেছে, কখন এটি সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা এটি সম্পর্কে কী পর্যবেক্ষণ করেছেন তা রেকর্ড করার জন্য যাদুঘর যে কাজ করেছিল তা থেকে আপনি উপকৃত হবেন।

সমসাময়িক প্রজাতির জন্যও, জাদুঘরের নমুনাগুলি ক্ষেত্র থেকে নেওয়া নমুনাগুলির চেয়ে ভাল হতে পারে। এমন পরিস্থিতি থাকবে যেখানে আপনার কাছে এমন একটি ক্রিটার থাকবে যা এখন বিলুপ্ত, বা খুব বিরল, তাই কেউ যুক্তিসঙ্গতভাবে আপনাকে কোনও স্যাম্পলিং করতে দেবে না, কারণ দুটি বাকি আছে।

আমি যে টিকটিকি অধ্যয়ন করি সেগুলি এখনও প্রাকৃতিক পরিবেশে আধা-প্রচুর কিন্তু যাদুঘরে প্রবেশের প্রচেষ্টাকে হ্রাস করে। আমি অস্ট্রেলিয়ার জাদুঘরে রাখা টিস্যু ব্যবহার করে কয়েক ডজন প্রজাতির নমুনা নিয়েছি। যদি সেগুলি না থাকত তবে আমাকে বাইরে গিয়ে সেই প্রজাতিগুলি খুঁজে বের করতে হত। এমনকি যদি আমি সঠিক জায়গায় পৌঁছে যাই – এবং তারা মহাদেশ জুড়ে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে – আমি যা খুঁজছিলাম তা আমি কখনই খুঁজে পাব না।

জেনেটিক্সের মাধ্যমে বিবর্তন সম্পর্কে কিছু শিখতে একটি জাদুঘর সংগ্রহ ব্যবহার করে বিজ্ঞানীর একটি ভাল উদাহরণ কী?

একটি সত্যিই ভাল, যা আমরা পর্যালোচনায় হাইলাইট করেছি, ক্যালিফোর্নিয়ায় উচ্চ-উচ্চতাযুক্ত চিপমাঙ্কগুলির একটি অধ্যয়ন এবং তারা গত 100 বছর বা তারও বেশি সময় ধরে কীভাবে অভিযোজিত এবং বিকশিত হয়েছে তা জড়িত। এগুলি হল ইঁদুর যাদের পরিসীমা ক্যালিফোর্নিয়ার সর্বোচ্চ-উচ্চ পর্বতের মধ্যে সীমাবদ্ধ।

উদ্বেগ রয়েছে যে এই জাতীয় প্রজাতিগুলি জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে বড় ঝুঁকির মুখোমুখি। যদি তাপমাত্রা ক্রমাগত বাড়তে থাকে, এবং তারা পাহাড়ের উপরে শীতল ভূমিতে যেতে না পারে, তারা একটি কঠিন স্থানে রয়েছে।

চিপমাঙ্কগুলির সাথে মূল কাজটি 1900 এর দশকের গোড়ার দিকে ক্যালিফোর্নিয়া ইউনিভার্সিটি, বার্কলেতে মেরুদণ্ডী প্রাণীবিদ্যার যাদুঘরের গবেষকরা এবং বিশেষ করে জোসেফ গ্রিনেল নামে একজন ভদ্রলোকের দ্বারা শুরু হয়েছিল, যিনি সেই সময়ের একজন অত্যন্ত প্রভাবশালী জাদুঘরের বিজ্ঞানী ছিলেন। তিনি পাশ্চাত্যের প্রাকৃতিক ইতিহাসের নথিপত্রে প্রশংসনীয় ছিলেন, যা সেই সময়ে ব্যাপকভাবে স্থির করা হয়েছিল।

গ্রিনেল 1939 সালে মারা যান, কিন্তু তিনি ছিলেন প্রজ্ঞাবান, এবং তিনি অনুমান করেছিলেন যে ভবিষ্যতের বিজ্ঞানীরা সময়ের সাথে জৈবিক পরিবর্তন অধ্যয়নের জন্য যাদুঘরের সংগ্রহগুলি ব্যবহার করবেন। এটি এই পর্যালোচনার আমাদের একজন সহলেখক, ক্রেগ মরিৎজকে অনুপ্রাণিত করেছিল, এই চিপমাঙ্কের কিছু উচ্চ-উচ্চতার জনসংখ্যাকে পুনরায় নমুনা এবং ক্রমানুসারে একটি দল সংগঠিত করতে, এবং গ্রিনেলের দল 100টি প্রাণী থেকে আহরিত ডিএনএ নমুনার সাথে যা খুঁজে পেয়েছে তার বিপরীতে। বছর আগে বা তার পরে। মরিৎজ দেখতে চেয়েছিলেন যে তারা জেনেটিক পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে যা নির্দেশ করবে যে জলবায়ু কীভাবে এই জীবগুলিকে প্রভাবিত করছে।

জিনোমের বেশিরভাগ অংশ জুড়ে, তেমন কিছুই পরিবর্তন হয়নি। কিন্তু তারা দেখেছেন যে এই উচ্চ-উচ্চতার অবস্থানে কিছু স্বতন্ত্র জেনেটিক মিউটেশন সময়ের সাথে সাথে কিছু জনসংখ্যার মধ্যে আরও সাধারণ হয়ে উঠেছে, সম্ভবত জলবায়ু পরিবর্তনের পরিবেশগত চাপের কারণে।

তারা একটি জিনের পাঁচটি রূপের মধ্যে বড় পরিবর্তন দেখেছে Alox15, যা কম অক্সিজেন পরিবেশে প্রাণীদের বেঁচে থাকার ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করতে পরিচিত। তাই সম্ভবত Alox15 জলবায়ু পরিবর্তন হিসাবে ট্র্যাক করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ জিন। আদর্শভাবে, বিজ্ঞানীরা এখন এর কার্যকারিতা যাচাই করবে। অদূর ভবিষ্যতে, তারা ট্র্যাক করতে পারে Alox15 সংরক্ষণের সিদ্ধান্ত জানাতে ভেরিয়েন্ট যা চিপমাঙ্ক এবং অন্যান্য উচ্চ-উচ্চতা প্রজাতির উপকার করবে। সম্ভবত 50 বছর পর, আমরা জেনেটিক এডিটিং ব্যবহার করতে পারব Alox15 এবং সন্দেহভাজন জীবগুলিকে আরও স্থিতিস্থাপক করে তোলে। কিন্তু যে এই সময়ে আকাশে পাই.

জাদুঘরের নমুনা ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা কী কী আবিষ্কার করেছেন?

অনেক উদাহরণ আছে। একটি হল ফিনিশ মিউজিয়াম অফ ন্যাচারাল হিস্ট্রি থেকে নমুনার বিশ্লেষণ যা জনসংখ্যা হ্রাসের কারণে দুটি প্রজাপতির প্রজাতির জিনগত বৈচিত্র্যের শতাব্দী-দীর্ঘ পতন প্রকাশ করেছে। আরেকটি গবেষণায় দেখা গেছে যে সুইজারল্যান্ডের বার্নে মৌমাছির জন্য 1879 থেকে 1959 সালের মধ্যে জিনগত বৈচিত্র্য বেশিরভাগই অপরিবর্তিত ছিল। এটি একটি ভিন্ন ধরনের মানবিক প্রভাবের দিকে নির্দেশ করে: এই ক্ষেত্রে, মৌমাছি পালনের অনুশীলনগুলি সম্ভবত মৌমাছিদের সাহায্য করেছিল।

নিউ মেক্সিকো বিশ্ববিদ্যালয়ের মিউজিয়াম অফ সাউথ ওয়েস্টার্ন বায়োলজি এবং টেক্সাস টেক ইউনিভার্সিটির মিউজিয়ামে সংরক্ষিত হরিণ ইঁদুরের রক্তের নমুনার জিনোমিক বিশ্লেষণ বিজ্ঞানীদের বুঝতে সাহায্য করেছে যে একটি রহস্যময় হান্টাভাইরাস যা 10 জনকে হত্যা করেছে 1993 সালে আমেরিকার দক্ষিণ-পশ্চিমের ফোর কর্নার অঞ্চলে কিছু সময়ের জন্য এই অঞ্চলের ইঁদুরদের মধ্যে ছড়িয়ে পড়েছিল, যা সনাক্ত করা যায়নি।

এবং একটি সত্যিই দুর্দান্ত গবেষণা সম্প্রতি বেরিয়ে এসেছে প্রকৃতিযেখানে সুইডিশ মিউজিয়াম অফ ন্যাচারাল হিস্ট্রি এবং অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের সাথে সংশ্লিষ্ট গবেষকরা ডিএনএকে বিচ্ছিন্ন এবং অনুক্রম করে মিলিয়ন বছর বয়সী ম্যামথের নমুনা, সাইবেরিয়ান ম্যামথের পূর্বে অজানা একটি বংশ চিহ্নিত করা যা বেরিং ল্যান্ড ব্রিজের উপর উত্তর আমেরিকার উপনিবেশ স্থাপনকারী প্রথম ম্যামথদের পূর্বপুরুষ। এই ধরনের কাজ আমাদের প্রাচীন প্রাণীদের বিভিন্ন জনসংখ্যার মধ্যে সম্পর্ক গভীরভাবে বুঝতে সাহায্য করে।

আপনি যে পুরানো কিছু আউট ভাল আণবিক তথ্য টানতে পারেন?

এটা আঘাত বা মিস. এটি সংরক্ষণের পদ্ধতির উপর নির্ভর করে – সবচেয়ে ভালো হয় টিস্যু নিয়ে একটি ফ্রিজারে বা একটি ভ্যাটে ফেলে দেওয়া। তরল নাইট্রোজেন. সময়ও একটা ফ্যাক্টর। কোন কিছু যত বেশিক্ষণ সেখানে বসে থাকে, তত বেশি অবনতি হয়।

স্পষ্টতই, 100 বছর আগে আমরা জানতাম না ডিএনএ কী করে, বা এটি কীভাবে করে। কোডের গঠন এবং প্রকৃতি 1950 এবং 1960 এর দশক পর্যন্ত আবিষ্কৃত হয়নি। গ্রিনেলের মতো লোকেরা অন্ধ হয়ে উড়ছিল, কিন্তু তারা সাধারণত এমনভাবে জিনিসগুলিকে সংরক্ষণ করেছিল যে আজকে আমরা তাদের কাছে ফিরে যাই এবং তাদের থেকে ব্যবহারযোগ্য ডিএনএ বের করার চেষ্টা করি। অন্যান্য জৈব অণুগুলিও ধীরে ধীরে অনলাইনে আসছে।

নমুনাগুলি যেভাবে সংরক্ষণ করা হয় তার মানসম্মত করার জন্য কিছু সমন্বিত প্রচেষ্টা রয়েছে, তবে সম্ভবত যতটা হওয়া উচিত ততটা নয়। আমি মনে করি আমরা একটি ওভারহল প্রয়োজন. আমরা দীর্ঘ ধরণের গবেষণার জন্য টিস্যু সংরক্ষণে অনেক ভালো করতে পারি।

ক্ষেত্রের সম্মুখীন অন্যান্য চ্যালেঞ্জ কিছু কি কি?

কী সংরক্ষণ করতে হবে এবং কীভাবে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি রেকর্ড করতে হবে তা নির্ধারণ করার জন্য আমাদের আরও ভাল কাজ করতে হবে। জাদুঘরগুলি সর্বদা একটি সম্পূর্ণ শরীরের নমুনা সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু ইদানীং আমরা এই জিনোমিক বা জেনেটিক সংস্থানগুলিতে বেশি আগ্রহী, তাই টিস্যু নমুনাগুলি জিনিস। কিন্তু যখন আপনি ডাটাবেসে যান, তখন এটা বলা কঠিন হতে পারে যে সংগৃহীত নমুনা, যার জন্য আপনার একটি তারিখ, একটি অবস্থান, এবং অন্যান্য তথ্য আছে, তার সাথে সংশ্লিষ্ট টিস্যু আছে যা আপনি নমুনা নিতে সক্ষম হতে পারেন। জিনোমিক্সের জন্য, উভয়ই থাকা দরকারী।

একটি দ্বিতীয় বড় চ্যালেঞ্জ হল ডিজিটাইজেশন, এবং সংগ্রহের একীকরণ যাতে আপনি বুঝতে পারেন কোন মিউজিয়ামে রিসোর্স A আছে এবং কোন মিউজিয়ামে রিসোর্স বি আছে। আমরা অন্তত এক দশক ধরে ডিজিটাইজিং করছি, কিন্তু সংগ্রহ জুড়ে এটি ভালোভাবে সংহত হয়নি। আশা করি আমাদের কাগজ জিনিসগুলিকে কিছুটা অনুঘটক করে। অনেক কাজ করতে হবে।

আপনি যে টিকটিকি অধ্যয়ন করছেন সে সম্পর্কে যাদুঘর জিনোমিক্স আপনাকে কী দেখিয়েছে?

আমরা এখনও কাজ করছি কেন সরীসৃপ প্রজাতি অঙ্গ হারাতে বিবর্তিত হয়। এটা অন্তত কয়েক ডজন বার ঘটেছে. সাপগুলি অবশ্যই সবচেয়ে বিখ্যাত উদাহরণ, তবে এটি আমার ধারণার চেয়ে অনেক বেশি ঘটে যা অনেক লোক উপলব্ধি করে। ঐতিহাসিকভাবে, জিনোমে এমন একটি অঞ্চল রয়েছে যা সাপের মধ্যে অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের ক্ষতি চালানোর জন্য জড়িত ছিল, ZRS অঞ্চল। তবে যাদুঘর থেকে নমুনা পরীক্ষা করা সহ আমি যা করেছি প্রাথমিক চেহারা থেকে বোঝা যায় যে আমি যে প্রজাতিগুলি দেখছি তার মধ্যে এই অঞ্চলটি ততটা গুরুত্বপূর্ণ নয়। অন্য কিছু প্যাটার্ন ড্রাইভিং করা আবশ্যক.

জিনোমের কোন অঞ্চলটি এই ধরণের বিবর্তনীয় পরিবর্তনের সাথে জড়িত তা বোঝা কেন গুরুত্বপূর্ণ?

একজন জীববিজ্ঞানীর জন্য, এটা সমালোচনামূলক। একটি সাপ একটি সাপ তোলে কি? পাখিকে কি করে পাখি? জীববিজ্ঞানী হিসাবে আমরা যে বৈচিত্রের বিষয়ে আগ্রহী তার বেশিরভাগই কোনো না কোনোভাবে জেনেটিক্স দ্বারা চালিত হতে হবে। আমরা সত্যিই এটির যে কোনওটি বোঝার প্রাথমিক পর্যায়ে আছি। মানুষ এবং ইঁদুর এবং ফলের মাছির মতো কিছু মডেল জীবে আমরা একটি শালীন কাজ করেছি, কিন্তু বেশিরভাগ জীববৈচিত্র্যের জন্য আমাদের কোন ধারণা নেই।

জীববিজ্ঞানের সেই বড় প্রশ্নটি পরীক্ষা করার জন্য যাদুঘরগুলি অনুপ্রেরণা এবং উপাদানের একটি দুর্দান্ত উত্স হবে এবং বড় প্রশ্নটি বোঝা আমাদের বড় সমস্যা সমাধানে সহায়তা করতে পারে। জেনেটিক বৈচিত্র্য বোঝা এবং এটি শারীরবিদ্যার সাথে সম্পর্কযুক্ত উপায়গুলি বোঝা — বিশেষ করে জীবগুলিতে আপনি মানুষের সাথে আবার সম্পর্ক করতে সক্ষম হতে পারেন — স্বাস্থ্যের যত্নের জন্য বা জৈবিকভাবে অনুপ্রাণিত নকশা এবং প্রকৌশলের জন্য প্রভাব ফেলতে পারে।

এই গল্পটি মূলত প্রকাশিত হয়েছিল জ্ঞাত ম্যাগাজিন.